Процесс сажеобразования

В процессе сажеобразования лимитирующей стадией является образование радикалов-зародышей, энергия активации которых высока для аренов она составляет 460 — 500 кДж/моль, для ацетилена [c.72]

В процессе сажеобразования получают отходящие газы, качество и направления использования которых зависят во многом от способа получения сажи и ее качества. При получении сажи без доступа воздуха (термический способ получения сажи) газы не загрязнены побочными продуктами и содержат значительное количество водорода (85% объемн. Н2). Такие газы можно использовать для процессов гидрогенизации в нефтеперерабатывающей промышленности или для других химических процессов. При печных способах производства саж отходящие газы сильно загрязнены побочными продуктами, и ценность их как химического сырья существенно снижается. В табл. 22 приведен состав газов, образующихся при получении саж ПМ-75 и ПМ-100 из различных видов сырья. [c.240]

В перечисленных выше случаях двойная присадка весьма эффективна, так как ее компоненты действуют на разных стадиях процесса сажеобразования. Видимо, и в случае противодымных присадок можно искать па- [c.60]

По нашим данны.м [108], процесс сажеобразования происходит не на молекулярном, а на надмолекулярном уровне. Основные этапы процесса сажеобразования формирование сложных структурных единиц в жидкой фазе предварительный нагрев и распыли-вание жидкого сырья в реакторе взаимодействие ССЕ с горячи.мп газами пере.ход ССЕ в кристаллиты н их рост, гетерогенное взаимодействие кристаллитов с реакционноспособными газами, внутренняя перестройка структуры кристаллитов при высоких температурах и фор.мирование при соударении сажевых кристаллитов пространственных структур. На каждый из этих этапов большое влияние оказывает молекулярная структура сырья, состав и соотношение компонентов газовой среды и технологические условия процесса, регулируя которые можно управлять процессом сажеобразования. [c.168]

Процесс получения сажи в последнем случае сопровождается большей газификацией углерода и меньшим его выходом (35— 50% на сырье). Наряду с целевым продуктом в процессе сажеобразования образуются дымовые газы, причем их количество в 2—3 раза больше, чем выход сажи. Данные исследований [35] свидетельствуют о возможности некоторого увеличения выхода сажн прн улучшении процесса горения сырья в реакторе (путем повышения однородности распыла п получения частиц с одинаковым размером, сообщения большего физического тепла в зо)1у реакции за счет подогрева исходных продуктов перед подачей в реактор, обеспечения равномерности газификации частиц и др.). [c.239]

Материальный баланс процессов сажеобразования [c.199]

Указанные факторы, влияя на процесс сажеобразования, определяют концентрацию и размер сажистых частиц в различных пламенах. Последние, в свою очередь, определяют эмиссионные свойства факела светящегося пламени. [c.17]

Таким образом, процесс сажеобразования можно представить в виде следующих реакций, часть из которых является конкурирующими [c.186]

Образование жидких капель свидетельствует о протекании процессов гомогенной конденсации. Однако можно предположить, что центром образования сажевых частичек яв.пяются присутствующие в пламени углеводородные ионы. В этом случае конденсацию следует считать гетерогенной даже в узком температурном интервале процесса сажеобразования. [c.191]

Указанные реагенты, находящиеся в пламени, способствуют образованию свободных радикалов, ускорению начальных стадий процесса сажеобразования, увеличению дисперсности и однородности частичек [4-9]. Положительное влияние на последний показатель представляется спорным. При поддержании в пламени определенного количества водорода сохраняются большие значения Н/С. Регулируя содержание кислорода в пламени при пониженных температурах (1600-1700 С), можно получить сажи с повышенной активностью [4-10]. [c.192]

Сорбционная способность сажи определяется по адсорбции ДФГ, метиленовой сини или по адсорбции иода. На сорбционную способность сажи влияет не только показатель pH, но и смолистость (маслянистость) сажи. Чем больше смолистость, тем меньше адсорбционная способность сажи. Смолистость сажи определяется по величине бензольного, ацетонового или бензинового экстрактов. Повышенная смолистость является признаком пониженной температуры горения в процессе сажеобразования. [c.161]

Шероховатость поверхности некоторых сажевых частиц объясняется выгоранием углерода с поверхности сажевых частиц в процессе сажеобразования при высокой температуре. Отношение назы- [c.217]

Изучению процесса сажеобразования в диффузионном пламени посвящено много работ, но, несмотря на известные успехи, мы еще далеки от ясного понимания этого сложного процесса. Обзор работ до 1952 г. приведен в работе [100]. В последнее время исследованию этого процесса посвящены некоторые работы института ВНИИГаз [101, 102]. [c.546]

Физико-химические основы процесса сажеобразования [c.188]

При составлении материального баланса процесса сажеобразования в приходную его часть включаются природный газ и воздух, а в расходную сажа и отходящий газ. Полученные указанным путем, данные обычно сводятся в таблицу, в которой помещаются объемные и весовые количества всех компонентов, входящих и выходящих из реакционного агрегата, и весовые количества каждого элемента. Невязка баланса по приходной и расходной частям не должна превышать точности использованных измерений. В данном случае наименьшую точность имеет анализ составов газов (обычно 1 — 2%), следовательно, и невязка баланса допустима в тех же пределах. [c.200]

Примечание. Процесс сажеобразования более сложный, чем описано выше, и потому приведенные результаты показывают качественную картину влияния исходного состава смеси на возможность выделения углерода в конверторе метана. [c.60]

В этих случаях может быть рекомендована чередующаяся схема (см. рис. 3.8, д), когда в топке котла организуется чередование окислительных и восстановительных зон по ширине его фронта. Окислительные и восстановительные зоны горения в котле ТПЕ-430 реализовывались за счет установки одинаковых топливовоздушных соотношений (соответственно а р > а" и а р < 1) в противоположно расположенных горелочных устройствах. При этом размеры восстановительных зон по ширине фронта топки уменьшаются вдвое по сравнению с центральной схемой, что существенно интенсифицирует поступление избыточного воздуха из окислительных зон для завершения дожигания топлива и снижения процессов сажеобразования. [c.97]

Из графика видно, что для достижения достаточно высоких степеней превращения метана при его взаимодействии с двуокисью углерода необходима температура не ниже 700° С. На степень превращения метана в значительной мере влияет также соотношение СО2 СН4 в исходном газе до значения, равного примерно двум дальнейшее же повышение избытка двуокиси углерода дает незначительный прирост степени превращения метана. Большой избыток СО2 в исходной смеси приводит к сильному разбавлению конвертированного газа, однако он необходим в ряде вариаций технологических параметров для обеспечения бессажевого процесса. Из приведенных на рисунке данных видно, что конверсию метана двуокисью углерода под давлением выше 20 атм вряд ли рационально проводить, так как даже при СО2 СН4 > 6 и температуре примерно до 750° С будет проходить процесс сажеобразования, в то время как при паровой конверсии метана давление и температура мало изменяют границы выпадения углерода, которые всегда остаются вблизи соотношения Н2О СН4 = 1. [c.56]

Поэтому наибольшее принципиальное и практическое значение для понимания процесса сажеобразования имеет исследование именно процесса образования зародышей новых сажевых частиц. [c.61]

Для составления материального баланса любого химического процесса необходимо знать начальный и конечный состав продуктов реакции вместе с тем в процессах сажеобразования часто бывают неизвестны некоторые материальные потоки. Так, нри производстве канальной сажи не измеряется количество поступающего в камеры воздуха, почти при всех способах производства сажп не измеряется количество отходящих газов. Однако и по имеющимся на производстве данным возможно составление материальных балансов расчетным путем. [c.199]

Экснериментальное исследование этого процесса связано с большими трудностями, так как невозможно отделить процесс образования зародышей сажевых частиц от сопровождающего его процесса роста этих зародышей. Это исс.ледование е[це далеко от своего завершения. Однако уже полученные результаты позволяют не только качественно объяснить происходящие при процессе сажеобразования явления, но, что наиболее важно, указать пути интенсификации этого процесса. [c.61]

Таким образом,. лимитирующей стадией процесса сажеобразования при термическом разложении углеводорода является чисто физически процесс иагрева углеводорода. И дисперсность получающегося продукта должна быть тем выше, чем выше скорость нагрева углеводорода. [c.63]

Исследование процесса сажеобразования при горении углеводородов значительно труднее, чем исследование этого процесса нри термическом раз.ложении. [c.63]

В зоне горения, существуют наилучшие условия для образования углерода. Если, однако, горючее сильно разбавлено воздухом или кислородом, образование сажи уменьшается, и действительно, предварительное перемешивание горючего с воздухом может в конце концов привести к полному подавлению процесса сажеобразования. В этом случае основное внимание должно быть направлено на выбор критических условий (главным образом, [c.276]

В результате исследований кинетики и механизма этого прЬ-цесса [49] было установлено, что коксообразование при температурах до 825° С зависит от материала и состояния стенок реактора, состава реагирующей смеси. Предполагается, что процесс сажеобразования на стенке идет в результате прямого разложения углеводородов, поэтому чем больше в реагирующей смеси продуктов реакции и водяного пара, тем ниже скорость коксообразования. [c.35]

В факеле должна достигаться полнота сжигания газа, определяемая визуально (по отсутствию дыма). Сущность процесса сажеобразования в пламени еще не-достатсчно и.зучена. Считают, что образование сажи связано с реакциями крекинга и полимеризацией избыточного горючего вещества. Образование сажи прн сгорании больших количеств газа, по-видимому, вызывается неравномерным смешением газа с воздухом, вследствие чего возможно появление зон с недостатком кислорода. [c.132]

Выход и качество сажп в значительной степени зависят от состава и структуры сырья, его однородности. При наличии в сажевом сырье асфальтеноподобных веществ система становится неустойчивой, что оказывает влияние на фазовые переходы и на процесс сажеобразования. [c.145]

Отдельные частицы сажи, как уже говорилось, представляют собой сажевые структуры или так называемые первичные агрегаты. Они образуются в процессе сажеобразования и имеют линейное и разветвленное цепочечное строение. Первичные агрегаты достаточно прочны, но они могут частично разрушаться и тем саиым влиять на качество резиновых изделий. С другой стороны, они могут [c.217]

В процессе получения сажи находящиеся в сырье серусодержащие соединения преобразуются и частично переходят в сажу. В дальнейшем они могут вызвать коррозию аппаратуры, продукты которой загрязняют сажу. Особенно это явление становится ощутимым, когда исходное сырье сернистое и когда процесс сажеобразования ведется более длительно и с увеличением температуры. [c.240]

Сажи — это поликристаллические рыхлые образования, состоящие из беспорядочно ориентированных микрокристаллитов графита, объединенных в цепочки, кружева , и ксерогелевые структуры. Иногда частицы сажи представляют собой сферолитовые образования с радиальной ориентацией нормалей к базисным плоскостям микрокристаллов графита [73, 114]. В ходе графитизации сажи происходит изменение формы микрокристаллов графита и рост симметрии вследствие упорядочения ориентации отдельных слоев в микрокристаллах [73, 85, 100, 114]. Отмечено, что сажи образуются при пиролизе органических веществ с обязательным участием гетерогенных катализаторов, обладающих определенными активными центрами для процесса сажеобразования [57, 115—119]. На совершенно гладких поверхностях сажа не образуется даже при очень высоких температурах (1000—2000°). [c.287]

До нос.леднего времени наши знания физико-химических сво1и тв и структуры сажи и физико-химических основ процесса сажеобразования были недостаточны, что не давало возможности разумно улучшать технологические процессы производства. В настоящее время полон ение существенно изменилось. Примепепие новых методов исследования, н частности электронной микроскопии и адсорбционных измерений, позволило понять структуру и основные физико-химические свойстка сажи. [c.59]

Однако элементарным процессом сажеобразования при горени1г углеводородов также является термическое разложение, поэтому резу.льтаты исследования последнего процесса в значительной мере объясняют и процесс сажеобразования при горении. [c.63]

Влияние электрического поля. В течение нескольких последних лет Вейнберг с сотр. предпринял ряд попыток с целью изучения влияния электрического поля на процесс сажеобразования и получил очень интересные результаты. Когда газообразные продукты, выделяющиеся в богатом углеводородами пламени, приходят в соприкосновение с отрицательным электродом, происходит значительно большее осаждение углерода, чем если бы вместо отрицательного электрода поместить в пламг, просто холодный металлический диск [48, 49]. По-видимому, благодаря потоку ионов, образующемуся в этих условиях, пламя отклоняется, что может быть одной из причин увеличения количества осажденного углерода. Чтобы оценить это влияние электрического поля, необходимо, чтобы направление действующей силы совпадало с направлением газового потока. Обнаружено, что если конструкция горелки и собирающей плоскости удовлетворяет поставленному условию, форма пламени электрическим полем не изменяется. Кроме того, установлено, что, используя такую горелку, посредством электрического поля можно изменять положение места, где осаждается сажа. Оказывается, что когда горелка заряжается отрицательно, а плоскость диска положительно, пламя спускается вниз через край горелки. С большим трудом на диске образуется почти незаметный осадок, а вместо этого происходит интенсивное отложение углерода в виде длинных нитей вокруг отверстия горелки. Когда же горелка заряжена положительно, а диск отрицательно, можно провести количественные измерения величины образующегося на диске осадка. При этих условиях образующийся углерод имеет больший объем, тогда как его общая масса скорее уменьшается, чем возрастает. Причина этого кажущегося противоречия становится, однако, очевидной, если образующийся углерод рассмотреть под микроскопом. Как видно из рис. 154, наложение поля приводит к образованию частиц очень [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология