Коагуляция частиц сажи

Приведенная на рис. 15 схема улавливания сажи по сухому методу включает циклоны и рукавный фильтр. Сажегазовая смесь после реакторов охлаждается в холодильнике до температуры 270 °С посредством впрыскивания распыленной с помощью форсунок воды. При таком способе охлаждения газов создаются благоприятные условия для коагуляции частиц сажи, вследствие чего повышается эффективность осаждения в циклонах. Из холодильника поток направляется в четыре последовательно установленных циклонов 1 типа СК-ЦН-34. [c.49]

Другая характерная аналогия между кристаллизацией из паровой (газовой) фазы и сажеобразованием на стадии поверхностного роста частиц сажи заключается в явлении коагуляции. Причем скорость поверхностного роста настолько велика, что несмотря на коагуляцию частиц сажи результирующие частицы, как показали исследования с помощью электронного микроскопа, быстро приобретают сферическую форму. [c.19]

Для оценки роли коагуляции частиц сажи в процессе сажеобразования были, например, выполнены численные расчеты с учетом и без учета коагуляции (рис. 1.12). Действие коагуляции заключается в уменьшении реакционной поверхности сажевого аэрозоля вследствие слипания частиц сажи и снижении эффективной скорости поверхностных реакций роста К5 и газификаций Кб, К1 частиц сажи. Это ведет к снижению массовой скорости сажеобразования в пламени и существенному возрастанию времени полного выгорания образовавшихся частиц сажи. Последнее усиливается также увеличением размеров частиц сажи (массы отдельной частицы) вследствие коагуляции (рис. 1.12,6). Штучная концентрация частиц сажи, как видно по представленным на рис. 1.13 ре- [c.35]

Основной механизм образования дыма при горении также заключается в конденсации пара, хотя вследствие высоких температур и быстрого протекания процесса проанализировать его детально невозможно. В зоне реакции молекулы сталкиваются между собой, образуя ядра, из которых путем захвата других молекул вырастают первичные частицы. Можно различить два типа таких частиц а) кристаллические первичные частицы, образующиеся в том случае, когда отношение энергии активации диффузии молекул к фактору кТ достаточно мало и возможна перегруппировка молекул в кристаллическую форму, и б) аморфные первичные частицы, образующиеся в условиях, когда это отношение слишком велико, чтобы допустить такую перегруппировку. Первичные частицы, возникающие- при сжигании полоски магния на воздухе, имеют почти идеальную кубическую форму кристаллов окиси магния. В оптическом микроскопе они не видны, но легко различимы в электронном микроскопе (глава 3). С другой стороны, первичные частицы сажи, как показывает электронная микрофотография, имеют почти сферическую форму и аморфное строение. Но в любом случае, после того как частицы покинут зону реакции, начинается коагуляция и образование агрегатов. Например, частицы сажи, получающиеся при неполном сгорании, образуют длинные цепочки. [c.39]

ВЫЙ взвешенный слой. Очистка сточных вод осуществляется коагуляцией на поверхности хлопьев, а также адсорбцией поверхностью хлопьев смол и органических веществ, доочистка — фильтрованием крупных частиц сажи и мелких хлопьев коагулянта через взвешенный слой. [c.59]

Из реакторов сажегазовая смесь, охлажденная до 250—280° С и увлажненная до содержания 35—37% (об.) водяных паров, поступает в систему улавливания сажи. Вначале газы проходят через трехпольный электрофильтр 1, где осаждается часть сажи и происходит электрическая коагуляция частиц. Последующая очистка газов осуществляется во второй ступени — двух последовательно установленных циклонах 2 типа СК-ЦН-34. [c.47]

В трубе Вентури 4 осуществляется коагуляция мелких частиц сажи, не уловленных в предыдущих аппаратах. Коагуляция происходит в результате столкновения частиц сажи, смоченных мельчайшими каплями воды, разбрызгиваемой потоком, скорость которого в горловине, куда подается орошающая жидкость, достигает 100 м/с. Благоприятные условия для более полной коагуляции создаются вследствие того, что газы охлаждаются до температуры ниже точки росы. Труба Вентури орошается оборотной водой после осветления ее в отстойниках. Труба расположена вертикально, факел воды из форсунки направлен вниз. [c.48]

Хотя количественный расчет процесса электрической коагуляции частиц в поле электрофильтра невозможен, однако на основании экспериментальных данных это свойство электрофильтра довольно широко используется в практике газоочистки. Так, например, для улавливания некоторых сортов сажи институт Гипрогазоочистка использует комбинированные установки, состоящие из циклонов и трехпольных горизонтальных электрофильтров, причем электрофильтр устанавливают перед циклонами в качестве коагулятора сажи. Практически частицы некоторых сортов сажи плохо улавливаются электрофильтром даже при небольшой скорости газового потока. При установке электрофильтра перед циклонами удается укрупнить частицы сажи до такой величины, что они удовлетворительно улавливаются в расположенных после электрофильтров циклонах. [c.207]

В электрофильтрах происходит частичная коагуляция взве шенных в газах частиц сажи и они улавливаются циклонами. Остаточное содержание сажи в газах в среднем составляет после электрофильтров 1,5—4,5 г/ж (при н.у.), а после второй ступени циклонов 0,5—0,7 г/ж (при н. у.) [c.251]

Рис. 5.2. Установка циклонов с предварительной электрической коагуляцией частиц для улавливания форсуночной сажи

Характерной особенностью сажевого аэрозоля является егс повышенная склонность к коагуляции частиц. В связи с тем чтч процесс коагуляции протекает во времени, были проведены исследования по определению оптимального времени коагуляции активной высокодисперсной сажи ПМ-70, получаемой при сжигании в реактор зеленого масла плотностью 970 кг/м , перед улавливанием ее в циклонах [2]. Опыты, проводившиеся с циклонами СДК-ЦН-38 и ЦН-15, показали, что оптимальное время жизни сажевого аэрозоля для [c.146]

На ряде сажевых заводов было отмечено также, что коагуляции частиц и повышению эффективности циклонной очистки способствует частичный возврат в газоход перед аппаратом части уловленного продукта, т. е. увеличение концентрации сажи [4]. [c.146]

В струйно-вибрационной мельнице (рис. 111) сажа в виде таблеток непрерывно поступает в кольцеобразный контур, где подвергается воздействию перемещающихся с высокой скоростью потоков пара под давлением 1,08 МПа (11 кгс/см ). Затем газообразную суспензию мельчайших частиц сажи (средний диаметр 1—2 мкм) в паре резко охлаждают водяными струями. Сконденсированный пар смачивает размельченные частицы, образуя гомогенную водную суспензию, содержащую 6—8% сажи. Смешением сажевой дисперсии с латексом перед коагуляцией получают сажевую смесь, которую выделяют и сушат по обычным схемам получения эмульсионных каучуков. [c.353]

Второй член в правой части выражения (1.42) определяет скорость изменения диаметра частиц сажи в процессе их коагуляции. [c.34]

Коагуляция частиц сажи. Коагуляция имеет место только для относительно мелких частиц, которые обладают высокими скоростями роста (вплоть до диаметра 10 нм в пламенах предварительно перемешанной смеси низкого давления [Нотапп, 1967 Howard et al., 1973]. [c.316]

Рис. 18.11. Простая модель коагуляции частиц сажи [Ishiguro et а ., 19971

В работе [Graham, 1976 при исследовании коагуляции частиц сажи при пиролизе в ударных волнах смесей углеводородов с аргоном было показано, что в контексте предположений, сделанных выше, скорость коагуляции (записанная как скорость уменьшения концентрации частиц сажи [п]) выражается соотношением [c.317]

Необходимо отметить также влияние коагуляции на частицы сажи околокритического размера при коагуляции частиц сажи (см. рис. 1.7) за счет зоны их контакта происходит переход части поверхностной свободной энтальпии двух отдельных частиц в объемную свободную энтальпию системы из двух сросшихся частиц сажи. Для частиц, диаметр которых меньше размера критического зародыша, такое перераспределение энергии может привести к перевалу в область термодинамической устойчивости, и они будут далее непрерьшно расти. Для частиц сажи сверхкритического размера в этом случае происходит еще большее повышение их термодинамической устойчивости. [c.19]

Коагуляция характерна дпя относительно небольших частиц сажи, размером примерно до 100 нм. По мере роста частицы сажи постепенно утрачивают радикалЬные свойства, одновременно в пламени уменьшается концентрация углеводородов газовой фазы, в результате рост частиц сажи замедляется. На этой стадии коагуляцйя частиц сажи ведет к изме- [c.19]

На рис. 1.10 в качестве примера приведен по данным работы [ 10] характерный результат расчета процесса сажеобразования при горении ацетилена. Количественные расхождения по сравнению с экспериментальными данными объясняются неучетом в рассматриваемой модели неизо-термичности процесса и коагуляции частиц сажи. [c.27]

Вторая задача заключается в йостроении математической модели процесса сажеобразования, развивающегося за ламинарные фронтом пламени. Методика, примененная для расчета сажеобразования из углеводородов в газовой фазе, основана на результатах работ [ 19, 22]. Однако эта методика позволяет учесть неизотермичность процесса, она включает реакции газификации образующейся сажи в продуктах сгорания, приводящих в конечном счете систему (рабочее тело) к термодинамическому равновесию, учитывается также процесс коагуляции частиц сажи. Необходимость учета этих эффектов иллюстрируется в дальнейшем результатами численных экспериментов. [c.31]

Частицы сажи, пироуглерода или других близких к ним по структуре углеводородов, образующиеся при выделении свободного углерода, должны иметь модальный радиус Гт 0,01... 0,03 мкм. Тонкодисперсная фракция сажистых частиц в процессе гетермолекулярной коагуляции пополняет субмикронную фракцию аэрозолей свободным углеродом, что приводит к значительному увеличению поглощающих свойств субмикронной фракции частиц, а также частиц минерального аэрозоля. При повышенной влажности атмосферы частицы аэрозоля частично или полностью растворяются, и мелкодисперсный сажистый нерастворимый аэрозоль присутствует в каплях в виде вкраплений, нарушающих ее оптическую однородность. При высокой влажности сажистые частицы промышленного аэрозоля являются ядрами конденсационного роста частиц. [c.60]

Из физико-химических методов для очистки отработа1И Ых масел используется коагуляция загрязнений различными ПАВ, контактная очистка отбеливаюиднми глинами и активироваины -ми адсорбентами, селективная очистка пропаном, фенолом и др. Контактная очистка различными адсорбентами широко примо -няется в процессах регенерации масел из-за простоты техно -логического оформления, легкости осуществления и сравнительно высокой эффективности, особенно для отработанных масел без присадок. При контактной очистке удаляется значительная часть смолистых веществ, а также частицы сажи [c.17]

При приближении к точке росы влага, обычно содержащаяся в газах, прорывающихся из камеры сгорания, и в воздухе, конденсируется в картерном масле, особенно в том случае, когда вентиляция картера недостаточно эффективна. Вода является одним из наиболее нежелательных загрязнений картер-ного масла при работе масла с присадками также очень чувствительны к воде. Даже при очень малом количестве воды, например попадающем в масло ири неисправности системы охлаждения, может нарушиться смазка. Малох о количества воды (0,4—0,8%) достаточно, чтобы вызвать спонтанную коагуляцию высокодисперсной сажи, масла и асфальтеиов. Джорджи [3] приводит пример, относящийся к диспергированию 1—2% ламповой сажи в мас.ле HD. При введении в эту суспензию небольшого количества воды высокодиспергированные частицы сажи агломерируются в большие частицы, которые затем выпадают в осадок. Автор провел ультрамикроскопическое и электронномикроскопическое изучение отработанных моторных масел [4] (с присадками и без них) и показал, что малых количеств воды достаточно для изменения дисперсности. Льюерс [5] описывает выпадешхе в осадок суспендированных веществ в отработанном масле из судового двигателя Дизеля, работавшего при низкой температуре охлаждающей воды. В этой связи необходимо заметить, что нелогично говорить о работе двигателя на легком режиме, когда двигатель работает при низких температурах. [c.84]

Для коагуляции частиц печной сажи оптимальная частота равна 3500 гц для частиц металлургических газов, образующихся при производстве ферромагниевых сплавов, оптимальная частота составляет 1400—2000 гц а для частиц серной кислот 1000—4000 гц. [c.149]

ИОНЫ щелочных металлов поглощаются частицами сажи, передавая им свой положительный заряд, и благодаря действию ку-лоновских сил отталкивания между одноименнозаряженными частицами скорость коагуляции уменьшается, в результате уменьшаются размеры агрегатов и, как следствие, масляные числа сажи. е [c.84]

На явлении взаимной коагуляции основана очистка питьевой воды. Исследования показали, что при добавлении к очищаемой воде раствора Ala (504)3 в течение примерно первых 30сек в результате гидролиза коагулянта образуется коллоидная гидроокись алюминия А1(0Н)з, которая обладает громадной суммарной поверхностью, на которой происходит адсорбция коллоидных примесей очищаемой воды. Тушь при температуре ниже нуля портится — коагулирует, так как вода замерзает и коллоидные частицы сажи, лишаясь защитной гидратной оболочки, необратимо коагулируют. [c.460]

Для характеристики моющих свойств масел с присадками прибегают к различным методам оценки эффективности моющего действия присадок. Нередко в этих целях определяют способность масла (содержащего испытуемые присадки) препятствовать коагуляции не растворимых в нем продуктов загрязнения [36, 37, 38]. Наряду с этим способность масла задерживать выпадение из него сажистых частиц оценивается также хроматографическим и фотометрическим способами [39]. В последние годы внимание исследователей привлекает изучение электрокинетпческих процессов, связанных с диспергирующим действием моющих присадок на частицы сажи Ш, 41]. [c.196]

Агломерация частиц сажи. Агломерация частиц сажи происходит на поздних стадиях процесса сажеобразования, когда из-за отсутствия поверхностного роста коагуляция уже невозможна (см. рис. 18.11). Как следствие образуются открытые структурированные агрегаты (см. рис. 18.9), содержащие 30 -Ь 1800 первичных сферических частиц, которые можно охарактеризовать логарифмически нормальным распределением частиц по размерам [Koylu, Faeth, 1992]. Можно получить соотношение, связывающее число первичных частиц N и максимальную длину агрегатов L, в виде N = kf(- , где kf — [c.319]

Для коагуляции частиц печной сажи оптимальная частота равпа примерно 3,6 кгц, для частиц газов, образующихся при производстве металлургических сплавов, частота 1400—2000 гц, а для частиц серной кислоты 1000— [c.165]

Поэтому после электрофильтров СГ устанавливают одну или две ступени циклонов. При этом в элект рофильтрах происходит укрупнение (коагуляция) мелких частиц сажи, которые достаточно полно доулавливаются в циклонах. [c.231]

При установке двух последовательно расположенных циклонов после электрофильтра (рис. 5.2) степень очистки газов от форсуночной сажи значительно повысилась. В табл. 5.1 приведены результаты испытания установки сажеулавливания с предварительной электрической коагуляцией частиц в производстве форсуночной сажи. [c.145]

Таблица 5.1. Результаты испытаний установки сажеулавливания с предварительной электрической коагуляцией частиц в производстве форсуночной сажи

Такая структура связана с коагуляцией и последующим совместным ростом частиц на ранней стадии развития процесса сажеобразования. При помощи микроскопов с высокой разрешающей способностью, принцип работы которых основан на явлении электронной дифракции, удалось установить присутствие одиночных С—С связей в кристаллитах. Отмечено большое количество дислокаций и других дефектов решетки. Установлено также, что сравнительно старые частицы, содержащие меньше водорода,имеют более упорядоченную структуру по сравнению с частицами, относящимися к более ранней стадии сажеобразования. Следовательно, з еличение времени пребыва1<ия при высокой температуре упорядочивает внутреннюю структуру частиц сажи. Это подтверждается также графитизацией сажи при тепловом воздействии. В процессе графитизации происходит перестройка внутренней структуры частиц сажи, уменьшается число дислокаций кристаллической решетки за счет удаления части атомов водорода, кристаллиты приобретают пространственно упорядоченную ориентацию, располагаясь как бы послойно по сферическим поверхностям. [c.11]

Рассмотренные два подхода к математическому моделированию сажеобразования как цепного радикального процесса далеко не полностью описьшают приведенную в разд. 1.2 физико-химическую модель, в частности, они не учитывают неизотермичность процесса, коагуляцию, поверхностные явления на частицах сажи. Подобные недостатки имеют и другие математические модели сажеобразования. Приходится констатировать, что достаточно универсальных методов расчета сажеобразования в пламенах углеводородных топлив на сегодня не существует и это во многом связано с незавершенностью исследований механизма этого процесса. Полученная в работах [ 19, 33] удовлетворительная корреляция расчетных и экспериментальных результатов (см. например, рис. 1.9) объясняется тем, что именно из условия их наилучшего соответствия и подбираются константы математических моделей. [c.27]

Второй член в выражении (1 37) определяет уменьшение коли-чества частиц сажи вследствие коагуляции. Выражение дпя скорости коа> гуляции заимствовано из работы [ 30] [c.34]