Поверхностный рост частиц сажи

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]

Обычно предполагают, что процесс роста частиц сажи подобен процессу образования молекул полициклических ароматических соединений, т.е. происходит за счет присоединения молекул ацетилена и, возможно, других ароматических соединений. Проблема заключается в том, что поверхностный рост не является газофазным процессом с участием малых молекул, а представляет собой гетерогенный процесс (см. 6.7), в котором также необходимо рассматривать процессы адсорбции и десорбции на поверхности частиц. [c.315]

Рост графита из газообразных углеводородов изучался многими исследователями. Обзор этих работ можно найти в монографиях [25, 26]. Нет недостатка также в различных теориях, описывающих этот практически важный процесс. Нами предложено рассматривать образование и рост графита при термическом разложении углеводородов с позиций теории нуклеации и поверхностных явлений [27, 28]. Действительно, известно, что при росте графита поверхность частиц сажи ограняется базисными плоскостями графита [c.31]

Как показано на рис. 1.7, при соединении двух сферических частиц образуются своеобразные углы , которые выступают в роли дислокаций на объединенной поверхности этих частиц и вызывают локальное ускорение поверхностного роста, что в итоге приводит к восстановлению сферической формы частицы сажи, обладающей минимальной свободной энергией. [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]

Однако указанные параметры, отражающие скорость роста частиц сажи, являются эмпирическими и не могут предсказать рост массы сажи при условиях, отличных от экспериментально исследованных, а простая структура этих параметров не проясняет лежащий в основе механизм сажеобразования. Поверхностный рост частиц сажи за счет присоединения молекул ацетилена мог бы быть описан достаточно простым соотношением (если не учитывать детали гетерогенного характера такого процесса см. 6.7) [Das h, 1985 Harris, Weiner, 1990] [c.316]

Образование сажи в пламени как возникновение твердой фазы в газовой среде имеет определенную аналогию с процессом конденсации в газе. Но существенное отличие сажеобразования заключается в том, что сама сажа, как показано в гл. 2, образуется при этом в сверхравно-весных концентрациях. Примером общности или аналогии между кристаллизацией и сажеобразованием является значительная роль поверхностных процессов (см. разд. 1.2.2). При анализе физико-химических свойств частиц сажи в разд. 1.1 отмечалось, что сажа имеет большую свободную энергию по сравнению с графитом, который является стабильной структурой, однако в пламени образуется сажа. Причина заключена в существенно больших по отношению к графиту скоростях поверхностного роста частиц сажи [22], что позволяет быстрее снять пересьпцение в термодинамической системе. При этом наблюдается своеобразный микроге-терогенный автокатализ повышенные скорости поверхностного роста частиц сажи приводят к нарушениям их структуры, в свою очередь дислокации способствуют ускорению поверхностного роста частиц сажи. [c.19]

Обращает на себя внимание различие характерных масштабов времени реакщш окисления и реакций сажеобразования, для последних он имеет порядок Г = (2. .. 20) 10 с. Измерения показали, что температура газа, уже в начальный моментт 2 10 с превышающая равновесную, продолжает и далее расти в процессе сажеобразования. Это подтверждает концепцию поверхностного роста частиц сажи при взаимодействии с исходным и промежуточным углеводородами по экзотермическим реакциям. [c.55]

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]

Сульфокислоты лигнина, получаемые из отходов при сульфитном способе получения целлюлозы из древесины, давно известны как вещества, обладающие высокой диспергирующей способностью и другими свойствами, связанными с поверхностной активностью. Очищенные и модифицированные лигнин-сульфонаты с хорошо стандартизованными и легко регулируемыми свойствами производятся и применяются сейчас в значительных количествах. Представителями этого класса соединений являются так называемые мара-сперсы. Лигнинсульфонаты особенно эффективны при диспергировании сажи в латексах и других водных системах. Они широко применяются в глинистых растворах при бурении и в других случаях, когда необходимо регулировать консистенцию шламмов твердых частиц в воде лигнинсульфонаты эффективно влияют на рост кристаллов, что позволяет применять их при подготовке воды для паровых котлов. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология