Каталитическое зажигание

Предстоит решить проблему значительной интенсификации процессов в реакторном и регенерационном устройствах установки крекинга, ведущей к пропорциональному сокращению габаритов и металлоемкости установки, уменьшению удельного объема загружаемого катализатора. Интенсификации горения кокса в регенераторе способствует каталитическое зажигание коксовых отложений при тевшературе, возможно более близкой к температуре катализатора на выходе из реактора. [c.180]

Некоторые типичные результаты. Результаты можно легко получить для геометрии противотока, когда поверхность присутствует в виде точки (граничной). В этом случае система уравнений, описывающая такую геометрию потока, одномерна и похожа на рассмотренную в гл. 3 (см. 3.1). Изменение температуры поверхности при определенном составе реагирующей смеси в газовой фазе приводит к определенной температуре каталитического зажигания пример представлен на рис. 6.8. [c.105]

При температуре ниже 400 °С степень окисления диоксида серы близка к 100 %, однако при этом скорость реакции даже в присутствии катализатора очень мала. Температура, при которой начинается каталитическая реакция окисления диоксида серы в триоксид, это — температура зажигания контактной массы (для данного катализатора составляет 440 °С) при меньшей температуре активность катализатора резко падает. С увеличением кислорода в газе температура зажигания несколько снижается. В связи с обогащением газа кислородом по мере прохождения слоев катализатора (за счет подачи воздуха на охлаждение) температура газа на входе в IV слой может быть снижена до 425 °С. Максимальная температура газа на выходе из слоя контактной массы не должна превышать 580—600 °С во избежание спекания массы и потери ее активности. [c.114]

Экспериментальному исследованию неединственности стационарных состояний в каталитических реакторах посвяш,ено большое число работ, в которых было отмечено суш,ествование двойственных стационарных состояний — гистерезиса [3, 7]. Это явление (рис. 7.3) наблюдается при проведении экзотермических каталитических газовых реакций и в общем случае обусловливается процессами гашения , зажигания . Последнее происходит при [c.283]

Существование гистерезиса объясняется теплопередачей между нагретыми частицами катализатора в реакторе и менее горячим реакционным потоком. Когда в реакторе происходит теплообмен за счет радиации в начальной части слоя катализатора (горячий слой катализатора и холодный, еще не вступивший в химическую реакцию, газ), в реакторе [3, 4] возможно существование трех устойчивых стационарных состояний, разделенных двумя неустойчивыми. При этом влияние инертных наполнителей, уменьшающих температурный градиент между слоем и газом, расио-ложенных перед слоем катализатора и после него, рассмотрено в [4, 5]. Условия, при которых возможно зажигание, получены, например, в [6]. Анализ этих условий показывает, что для гетерогенных каталитических реакторов зажигание происходит тем эффективнее, чем длиннее слой. Следует поэтому предположить, что имеется предельное значение длины слоя катализатора, при превышении которой устойчивы лишь зажженные стационарные [c.284]

Состояние при и = О называется индифферентным. Для бесконечно длинного реактора оно ни устойчиво, ни неустойчиво. Движение профилей исследовано в [4, 5] численным моделированием и экспериментально при окислении СО в адиабатическом реакторе со стационарным слоем платинового катализатора [12]. Результаты эксиериментальных исследований показывают, что при скорости реакционного потока г = 6 см/с в реакторе устанавливается индифферентный профиль деформации. Этот профиль перемещается к началу слоя при уменьшении V. Перемещение зоны зажигания может быть также вызвано быстрой дезактивацией катализатора за счет адсорбции на его поверхности каталитических ядов [13, 14], а также из-за возникновения локальных перегревов [15—17]. [c.285]

Этот вид топлива используют в поршневых двигателях с искровым зажиганием, установленных на наземной технике. Изготавливают их из продуктов прямой перегонки нефти, каталитического риформинга, каталитического и термического крекинга, алкилирование с добавлением ароматических углеводородов. Перспективными компонентами автомобильных бензинов являются продукты гидрокрекинга. [c.431]

Эффективность использования катализаторов в промышленных гетерогенно-каталитических процессах существенно зависит от их технологических характеристик. К ним относятся активность, температура зажигания, селективность действия, устойчивость к ядам, пористость, механическая прочность, теплопроводность, доступность и дешевизна. [c.129]

При низкой температуре зажигания расширяется рабочий интервал между Тз и режимом температуры процесса, упрощается конструкция реактора, уменьшается расход тепла на подогрев реагентов, стабилизируется технологический режим. Для экзотермических каталитических реакций при некотором значении Тз скорость выделения тепла становится равной скорости отвода тепла (расход тепла на нагрев реакционной смеси и унос тепла с продуктами реакции). В этом случае Тз представляет ту минимальную температуру, при которой обеспечивается автотермичность процесса. [c.130]

Температура, которая обычно необходима для начала каталитической реакции, зависит от присутствующих в газе углеводородов. Так, водород окисляется при комнатной температуре, бензол — при 227 °С, тогда как метан лишь частично окисляется при 404 °С. Для сушильных лакокрасочных печей, например, обычно температура на входе в катализатор в начале реакции поддерживается на уровне 330 °С, и затем в процессе ее снижают до 204°С, когда концентрация горючих примесей приближается к четверти нижнего предела воспламенения. Более подробные сведения о температуре зажигания катализаторов приведены в табл. П1-8. [c.189]

Температура зажигания катализаторов при каталитическом сжигании [6/8] [c.190]

В промышленных контактных аппаратах газ, поступающий из печного отделения и содержащий 7—11% ЗОа, нагревают до температуры зажигания катализатора (673—713 К), а затем проводят каталитическое окисление ЗОа до ЗОд при оптимальных температуре, скорости и степени превращения в адиабатических условиях. Угол наклона прямой линии К1 (см. рис. 6.8) адиабатического окисления и температуру газовой смеси после контактирования на выходе из зоны (слоя) катализатора можно рассчитать по формуле [c.212]

В контактных аппаратах с внешними теплообменниками теплообмен производится между стадиями контактирования для поддержания температурного режима, близкого к оптимальному. На рис. 106 приведена принципиальная схема контактирования с промежуточным теплообменом во внешних теплообменниках такая схема характерна для обратимых экзотермических реакций. Свежий газ нагревается в теплообменнике в за счет теплоты продуктов реакции, прошедших контактирование, и затем последовательно проходит межтрубное пространство теплообменников б и а, подогреваясь до температуры начала каталитической реакции (температуры зажигания 4). Затем газ последовательно проходит через слои катализатора в контактных аппаратах и внутри труб соответствующих теплообменников. [c.240]

Перекиси являются окислителями, при контакте с легковоспламеняемыми веществами может произойти воспламенение. Большинство перекисей легко возгорается от искры, пламени спички и тому подобных источников зажигания и сгорает с большой скоростью В больших массах возможен переход горения во взрыв Органические перекиси чувствительны трению и удару При затвердевании чувствительность повышается, по этому жидкие перекиси не следует хранить при темпе ратуре ниже точки их плавления. Органические перекиси весьма нестабильны при хранении даже при комнатной температуре они постепенно разлагаются. Разложение приводит к образованию различных газообразных продуктов (двуокиси углерода, свободного кислорода, низших алифатических углеводородов и др.). Скорость разложения определяется природой перекиси, присутствием каталитических загрязнений, воздействием солнечного света, в особенности ультрафиолетовых лучей, и резко возрастает с повышением температуры. [c.196]

Характерной особенностью перспективных зарубежных бензинов (табл. 11.6) является низкое содержание в них ароматических углеводородов (<30 %, в том числе бензола <1 %), что считается признаком высокого качества по таким показателям, как склонность к нагарообразованию, калильное зажигание, коэффициент равномерного распределения ДС по фракциям, октановое число смешения и прежде всего по экологичности. Низкое содержание ароматических углеводородов при высокой ДС бензинов достигается значительно большим, чем в бывшем СССР, вовлечением в их компонентный состав алкилата и бензинов каталитического крекинга, характеризующихся значительным содержанием высокооктановых изопарафиновых углеводородов (табл. 11.7). [c.649]

Особенностью за жигания накаленной поверхностью является каталитическое действие этой поверхности. Оно различно н может быть как положительным, так и отрицательным. Если происходит обрыв цепей в цепной реакции, то для обеспечения зажигания необходимо значительно увеличить температуру. Если же каталитическое действие ведет к разветвлению цепной реакции, то можно предположить, что зажигание произойдет и ири исключительно низкой температуре. На практике температура зажигания накаленной поверхностью сильно зависит от природы поверхности металла. На рис. 4.3 приведены примеры зажигания [c.63]

Источниками зажигания паровоздушной смеси могут служить е только открытое пламя и сильно нагретые предметы Пары ЛВЖ могут воспламеняться также от искр, возникающих при работе исправного электрооборудования, в том числе электромоторов, реле ИТ д, от искр, образующихся при падении металлических предметов Другие источники воспламенения — теплота химических реакций, контакт с каталитически актив ными материалами, с сильными окислителями В опре деленных условиях Источниками воспламенения могут быть искры, возникающие в результате накопления статического электричества [c.168]

Исследования, проведенные МЭИ по интенсификации сжигания газов, не подтвердили каталитического воздействия керамических поверхностей на процесс горения и одновременно позволили объяснить сущность беспламенного горения, заключающуюся в организации развитого зажигания газовой смеси в этих горелках. [c.172]

Применение ТЭС для увеличения детонационной стойкости бензинов одновременно способствует возникновению поверхностного воспламенения в двигателе. Интенсивность поверхностного воспламенения достигает в ряде случаев таких значительных размеров, что сводится к нулю антидетонационный эффект ТЭС. Повышенная склонность этилированных бензинов к калильному зажиганию объясняется тем, что некоторые свинцовые соединения каталитически снижают температуру воспламенения углеродистых отложений нагара. Например, температура самовоспламенения углерода (сажи) в [c.163]

Рассмотрим характеристики водорода в сопоставлении с метаном, пропаном и реактивным топливом ТС-1 с позиций техники безопасности. Как видно из табл. 12.1, имеются объективные данные, указывающие, что водород более опасен, чем, например, метан или топливо ТС-1. Водород имеет широкие концентрационные пределы воспламенения, низкую энергию зажигания, высокую скорость распространения и малую заметность пламени, Этому, однако, противостоят другие показатели, противоположного действия низкая плотность, низкая теплота испарения и высокий коэффициент диффузии, что указывает на более быстрое снижение концентрации водорода в данном пункте пространства, К этому следует присовокупить низкое удельное объемное содержание энергии и более высокую нижнюю границу детонации водорода, его повышенную температуру воспламенения и возможность каталитического сжигания, а также то обстоятельство, что при воспламенении водорода влияние пламени на окружающие предметы незначительно вследствие низкой его излучающей способности. [c.619]

Такими веществами являются прежде всего соединения свинца и серы, содержащиеся в потребляемом топливе, окись углерода, углеводороды, окислы азота и твердые частицы, содержащиеся в отработавших газах, выделяющихся в процессе сжигания топлива. В Европе в Правила ЕЭК ООН, устанавливающие основополагающие требования к эмиссии двигателей автомобилей, вводятся все новые поправки, ужесточающие предельные значения концентраций загрязняющих веществ и совершенствующие методы их определения. Указанные нормативы Правил ЕЭК ООН названы в технической литературе Евро-1 , Евро-2 , Евро-3 , Евро-4 и т.д. Выполнение этих норм требует кардинального совершенствования двигателей внутреннего сгорания, в том числе внедрения электронного управления подачей топлива, обязательного применения в системе выпуска каталитических нейтрализаторов (для двигателей с принудительным зажиганием), полного отказа от использования этилированного бензина. [c.35]

Каталитическое окисление сернистого ангидрида в серный — основной процесс в производстве серной кислоты. В контактном способе производства серной кислоты [1] сернистый газ обычно получают обжигом сульфидных руд или сжиганием серы. Затем газ тщательно очищают от пыли, тумана серной кислоты и контактных ядов, сушат и подают компрессорами в контактное отделение. В контактном отделении газ подогревается в теплообменниках до температуры зажигания катализатора и проходит в контактных аппаратах через слои катализатора. На катализаторе идет окисление 802 кислородом, содержащимся в исходном газе. Далее газ, содержащий 80з, охлаждается в теплообменниках сначала исходным газом, затем воздухом. Серный ангидрид поглощается серной кислотой с образованием олеума или моногидрата Н2804. [c.139]

Максимальный выход SO3 для данного времени соприкосновения газа с катализатором получается при определенной оптимальной температуре. Чем меньше время соприкосновения т (и соответственно JisOa), тем выше оптимальная температура (см. ч. 1, рис. 98). Таким образом, в контактных аппаратах для достижения максимальной скорости процесса следовало бы начинать его прн возможно более высоких температурах, около 600°С, проводить по кривой оптимальных температур и заканчивать при 400°С. Для этого необходим предварительный подогрев газа и непрерывный отвод теплоты по ходу каталитического процесса. Этой задаче и подчинены в основном конструкции современных контактных аппаратов, однако решается она далеко не полностью. Свежий газ, содержащий SO2, подогревается за счет теплоты прореагировавшего газа (теплоты реакции) лишь до температуры зажигания (420—470°С), а затем во время каталитического процесса температура сначала возрастает до бОО С, а затем производится понижение ее. [c.131]

В 1831 году английский ученый П.Филипс разработал контактный способ производства серной кислоты на платиновом катализаторе. Позже платина была заменена контактной массой на основе оксида ванадия (V), что позволило снизить температуру зажигания. В начале XX века Р. Книтч установил причины отравления катализатора при использовании в качестве сырья колчедана и разработал методы очистки оксида серы (IV) от каталитических ядов. Это было использовано при разработке различных технологических схем производства серной кислоты контактным методом, среди которых получила широкое распространение в России и за рубежом так называемая тентелевская схема , впервые освоенная в России на заводе Тентелева. [c.152]

Рациональные производственные температуры обычно ниже оптимальных для экзотермических и значительно ниже наибольших возможных для эндотермических процессов. Это объясняется тем, что при нагревании реагирующих масс уменьшается разность температур между греющими газами (жидкостями) и нагреваемыми реагентами увеличиваются потери теплоты с отходящими теплоносителями (например, с топочными газами, а также через стенки реактора в окружающую среду). В экзотермических процессах необходимы затраты теплоты на подогрев поступающих в реактор газов до температуры зажигания катализатора (наименьшей температуры, при которой начинается каталитическая реакция со скоростью, необходимой в производстве). Следовательно, весьма важно применять активные катализаторы с низким значением заж-В эндотермических процессах поступающие газы необходимо нагревать так, чтобы компенсировать эндотермический эффект, потери теплоты и вывести газы из реактора с температурой II, iзaж. [c.39]

В случае платины рсакиии идут весьма активно в зоне, близкой к поверхности, вследствие сильного каталитического эффекта последней (рис. 4.46). При этом тепловыделение от химических реакций не может компенсировать тепловых потерь из-за теплопередачи внутрь металла слой газа не нагревается до нужной температуры и зажигание не происходит. Чтобы произошло зажигание, необходимо еще больше поднять температуру платины. Иначе говоря, зажигание накаленной поверхностью затруднено из-за положительного каталитического действия поверхности. Для стехиометрической смеси температура зажигания накаленной платиновой поверхностью максимальна, здесь максимальна и скорость реакции на поверхности металла. [c.65]

Согласно оценкам [10], ускоряющее действие платиновой проволоки на горение каили, обнаруженное в опытах Кумагаи, слишком велико, чтобы иметь причиной усиление теилопередачи к капле от проволочки, попадающей в пламя. Естественным было предположить, что механизм горения жидкой капли остается тем л<е самым. Это вовсе не исключает воз-молеиость каталитического действия платины. Экспериментальные результаты, приведенные на рис. 8.24, наводят на мысль, что в случае платины имеет место аномальный эффект, который не может быть объяснен только за счет теплопередачи. Поэтому остается принять объяснение, рассмотренное в разд. 4.1, относительно специфического действия платины ири зажигании газовых смесей горячей поверхностью металла. [c.216]

Разовым компонентом топлив для автомобильных двигателей с зажиганием от искры долгое время был бензин прямой перегонки нефти. Этот продукт ввиду его низких эксплуатационных качеств повсеместно заменяется бензинами каталитического риформинга и крекинга. Кроме них в состав автомобильных бензинов включают алкилаты, продукты изомеризации легких бензиновых фракций, бензиновые фракции висбрекинга, термического крекинга и коксования, рафинаты от экстракционного выделения бензола и толуола, гидрооблаго-роженные пиролизные бензины, бутан, бутан-бутиленовую фракцию. [c.318]

Рассматривая третий путь — обратный поток энергии вдоль оси пламени в направлении стабилизатора, начинающийся в светящейся зоне и проходящий через вершину пламеии элементарного объема зажигания, — следует предполагать целый ряд возможных путей переноса энергии, например излучением, с помощью электронов, протонов, свободных радикалов, атомов и заряженных радикалов. Электроны и протоны присутствуют в чрезвычайно малых концентрациях, радикалы обладают сравнительно малой подвижностью, а столкновения радикалов, приводящие к обрыву цепи, ограничивают длину цепи, поэтому они не играют существенной роли в изучаемом процессе. Поглощение лучистой энергии маловероятно, но имеются надежные экспериментальные доказательства легкой рекомбинации атомов водорода, которые обладают большой подвижностью и по сравнению с другими радикалами могут мигрировать относительно далеко, пока в результате тройного столкновения не высвободится энергия рекомбинации. В результате рекомбинации атомов водорода Н—Н выделяется 103 ккал/моль. Атомы водорода, выделяя тепло, инициируют также цепные реакции горения в предварительно перемешанной смеси прп непламенных температурах. Диффузия и рекомбинация атомов водорода рассматривались в качестве одного из звеньев механизма, определяющего скорость распространения пламени в свежую смесь. Здесь эта схема также принимается в качестве механизма, посредством которого тепло подводится в элементарный объем зажигания и тем самым оказывает влияние на пределы устойчивости. Эта точка зрения подтверждается результатами работы Лапидуса, Розена и Уилхелма [6], которые экспериментально установили, что скорость зажигания и распространения пламени от одного конца щели горелки до другого существенно изменяется (причем сохраняется воспроизводимость) в зависимости от каталитического характера стенок устья горелки. Предполагая, что различные скорости распространения пламени обусловлены изменением концентрации свободных радикалов во фронте пламени вследствие их рекомбинации на поверхности, авторы предложили теоретическую модель, с помощью которой удалось количественно определить значения коэффициентов рекомбинации на поверхности по отношению к платиновой поверхности. В случае сухих поверхностей относительные коэффициенты имели следующие значения платина Ю" , латунь 10 , окись магния 10 ". Все поверхности, покрытые влагой, дают значения коэффициента рекомбинации меньше 10" . Таким образом, если радикалы могут достигать поверхности стабилизатора, как это указы- [c.239]

На рис. 50 дана принципиальная схема контактирования с промежуточным теплообменом во внешних теплообменниках такая схема характерна для обратимых экзотермических реакций. Свежий газ нагревается в теплообменнике а за счет 1епла продуктов реакции, прошедших контактирование, и затем последовательно проходит межтрубное пространство теплообменников б и в , подогреваясь до температуры начала каталитической реакции (температуры зажигания з)- [c.184]

Регенерация катализатора — сильно экзотермический процесс. Поэтому при ее проведении должны приниматься меры для предотвращения чрезмерного подъема температуры в слое катализатора, иначе может произойти термическая дезактивация последнего (спекание), связанная с этим закупорка конвертора и, даже, как показал опыт, расплавление и зажигание стальных стенок аппарата. В соответствии с этим допустимый верхний предел температуры регенерации, прежде всего, определяется термостойкостью катализатора. Так, для алюмосиликатных катализаторов крекинга, катализаторов ароматизации (СггОз или МоОз на А12О3) температура регенерации не должна превышать 560—590° С [2, 3]. Снижения температуры разогрева катализатора при регенерации можно добиться как разбавляя регенерирующий агент (воздух) инертным компонентом, так и охлаждая зону реакции. Температура начала регенерации определяется, видимо, не только структурой зерен катализатора, но и его составом, поскольку окислы могут оказывать некоторое каталитическое воздействие на выгорание углерода [4]. Обычно начальные температуры регенерации лежат около 500° С. [c.168]

Газойль. Газойль, известный также как дизельное топливо, кипит в пределах 250—400°. Некоторое количество его потребляется в печах, отапливаемых нефтепродуктами большие количества крекируются нри производстве бензина. Возрастающие количества используются в двигателях Ди зеля, которые работают по принципу, весьма отличающемуся от работы моторов с зажиганием. В цилиндр дизеля сначала ностунает только воздух и подвергается сжатию до более высокого давления (степень сжатия от 12 1 до 20 1), чем в моторах с зажиганием. Быстрое сжатие повышает температуру примерно до 300°. Затем тонкой струей впрыскивается топливо, и происходит самопроизвольное воспламенение. Те структурные особенности топлива, которые приводят к хорошим антидетонационным свойствам в автомобильных двигателях, обусловливают нежелательно медленное воспламенение в дизелях. Поэтому дизельные топлива оцениваются не по октановым числам, а по цетановым. Шкала определяется путем оценки цетана (и-гексадекана — вещества с очень низким октановым числом) за 100 и приписывания а-метил-нафталину, который воспламеняется очень медленно, значения 0. Газойль, подобно керосину, частично превращают в бензин посредством каталитического крекинга, за которым следует реформинг и рекомбинация частей. [c.604]

Именно в этом и заключается ценность метода Бордерлайн определения дорожных октановых чисел по затуханию детонации при подборе наиболее рационального состава авто мобильных бензинов. Если к топливу А добавить парафинистые фракции, например алкилат, то вся кривая сместится в область над кривой для стандартного угла зажигания и, следовательно, в области малых чисел оборотов детонационная стойкость бензина не будет полностью использоваться. Если же к топливу А добавить олефиновый компонент, например каталитический поли.мер-бензин, то улучшатся дорожные характеристики в области малых чисел оборотов и детонационная стойкость в этой области опять-таки не будет использоваться. Однако в случае добавки ароматических. фракций, например бензина каталитического риформинга, дорожные ха- [c.45]

Инициирование зажигания топлива в этом случае может ироизводтггься при помощи каталитического разложения перекиси водорода перманганатом. [c.322]

Основная часть первых работ по изучению поверхностного и каталитического горения была выполнена фирмой Bone. Это направление начало развиваться в Великобритании приблизительно в 1965 г. в качестве наиболее перспективного подхода к созданию нового метода сжигания каменного угля. Инертным флюидизированным материалом служит преимущественно каменноугольная зола, которую смешивают с мелкозернистым углем, имеющим строго определенный размер частиц. Через относительно невысокий слой этой смеси продувают воздух, который флюидизирует ее начальное зажигание можно осуществить газовым факелом. Тепло, выделяющееся при горении угля в псевдоожиженном слое, непосредственно нагревает змеевики, расположенные в топочном пространстве. Прогоревшие частицы удаляют, смешивают со свежим топливом и снова возвращают в зону слоя. В настоящее время изучается возможность получения тепла путем сжигания котельного топлива, впрыскиваемого в псевдоожиженный слой огнеупорного материала. [c.582]

По результатам [31] можно сформулировать два основных вывода. Прежде всего, введение Li в дейтериевое топливо в относительном количестве 10% способно увеличить реактивность плазмы. Это означает, что дополнительное выделение энергии благодаря присутствию Li превышает усиление радиационных потерь вследствие загрязнения водородной плазмы примесью с зарядом Zu = 3. При этом пороговая температура зажигания увеличивается слабо и составляет Тпор 50 кэВ, тогда как соответствующая температура для чистого DD топлива равна 40 кэВ [18]. Второй вывод касается основного механизма генерации энергии. Оказалось, он носит выраженный каталитический характер и обусловлен наработкой в плазме активных элементов Т, Не и Ве. Процесс их синтеза развивается столь бурно, что через 10-14 с после начала горения концентрация этих ядер превышает текущие [c.241]