Закалка оксида азота

Таблица 1,25. Степень закалки (%) оксида азота при различных скоростях охлаждения равновесной смеси

Время достижения равновесных концентраций оксида азота резко сокращается с повышением температуры. Однако при охлаждении равновесной-системы скорость реакции разложения оксида азота во много раз превосходит скорость прямой реакции. Поэтому при относительно медленном охлаждении реакционной смесн большая часть оксидов азота разлагается. При быстром же охлаждении имеет место эффект закалки оксида азота. [c.95]

Закалка в сверхзвуковом сопле обоснована переходом тепловой энергии газа в кинетическую при адиабатическом его расширении. В этом случае скорость закалки может достигать 10 — 10 К/с, но требуется большой перепад давлений в сопле и дополнительные затраты энергии на сжатие газа [48]. Так, при закалке оксидов азота и перепаде давления в сопле 2 МПа температура реакционной смеси уменьшалась от 5000 до 1400 К со скоростью закалки выше 10 К/с. [c.132]

Содержание оксида азота в конечном газе зависит как от равновесной концентрации N0, так и от скорости охлаждения продуктов реакции, т. е. от режима закалки. [c.98]

Если требуется рассчитать, какое количество оксида азота сохранится при быстром охлаждении (закалке) равновесной смеси N2, Оз и N0, полученной при высокой температуре, то вследствие наличия в начальный момент времени равновесия начальные концентрации связаны соотношением [c.443]

Первый способ заключался в сжигании воздуха , т. е. в пропускании его через вольтову дугу и последующем быстром охлаждении (закалке). Закалка необходима для того, чтобы не дать возможности разложиться на элементы образующемуся оксиду азота N0. В результате такой обработки воздух содержит до 2% N0. Окисление оксида N0 до диоксида NOj происходит [c.52]

Практические рекомендации. Рассмотрение основных видов закалки показало, что почти во всех случаях наряду с основным способом необходимо использовать рекуперативное охлаждение, а иначе надо иметь источник или холодного газа, или холодной жидкости, которые или разбавляют основной продукт, или вносят в процесс дополнительный реагент — жидкий либо парообразный охладитель, который в дальнейшем нужно удалять. Поэтому во всех случаях, если конечные продукты выделяются в сравнительно чистом виде, например оксиды азота, следует применять для закалки рекуперативные теплообменники для первых двух рядов медные, для сле-дуюш их — латунные или стальные. В частности, для закалки оксидов азота с 3500 до 1800 К достаточно шести рядов трубчатых дисков или стержней с боковыми ребрами длиной по потоку 0,012— 0,020 м каждый при диаметре каналов 0,002 м, скорости газов 500—700 м/с скорость закалки превышает 10 К/с. После закалки высокопотенциальное тепло необходимо превраш ать с помош,ью керамического теплообменника в водяной пар для производства водо- [c.132]

С/с, возможно разложение оксидов азота однако в реаль-ных условиях сжигания топлива в печах эта скорость на несколько порядков меньше, что приводит в основном к закалке-образовавшихся продуктов сгорания). Одновременно с процессом пиролиза и сгорания топлива в зоне Л и на ее границах происходит синтез продуктов уплотнения таких, как 3,4-бензпирен. В остальных зонах (по ходу продуктов сгорания) концентрация их снижается. [c.37]

Закалка струями сопровождается разбавлением конечного продукта, а также может происходить обратное его разложение. Имеются предложения [50, 53] вместо нитрозного газа использовать атомарные азот или кислород, тогда можно ожидать значительного увеличения содержания оксидов азота. Но практически осуществить это предложение затруднительно из-за технических сложностей получения атомарных азота или кислорода. [c.131]

Рис. 3.8. Влияние величины эквивалентного диаметра канала и его формы на скорость закалки (а) и концентрацию (б) оксидов азота [4] (1 — круглый канал, 2 — прямоугольный).

Таким образом, зная по результатам теплообмена скорость закалки, для данной температуры (3200 К) можно непосредственно по уравнению (3.14) рассчитать концентрацию оксидов азота. [c.152]

К этому типу реакций относится, например, термическое образование оксида азота в воздухе. В этом случае важно обеспечить необходимую скорость закалки и не начать ее слишком рано, когда равновесие еще не установилось. Например, умень- [c.308]

Эта реакция эндотермична (Д/У = 180 кДж/моль), и ири понижении темперагуры термодинамически равновесная концентрация N0 падает. Чтобы сохранить образовавшийся при высоких температурах оксид азота, необходимо очень резкое охлаждение газовой смеси (закалка). Если охлаждение вести недостагочно быстро, то при промежуточных температурах, когда скорость разложения оксида азота на и Оа еще велика, а равновесие уже практически [c.441]

Широко применяется метод закалки продуктов плазмохимического процесса затапливанием струями жидкости (воды или реагента) или газа. Так, газ, содержащий оксиды азота при давлении 1 МПа и 3000 К, можно охлаждать струями воды со скоростью 10 К/с. [c.310]

Процедура проведения процесса также является стандартной. Плазмообразующий газ (смесь Ar/N2 и чистый Аг) вводят в зону разряда тангенциально, чтобы стабилизировать последний. По центру разрядной зоны вводят водоохлаждаемый зонд, используемый как для подачи дисперсного реагента в разряд, так и для инициирования плазмы. В работе [11 внутренний диаметр плазмотрона составлял 0,05 м, охлаждение проводилось сжатым воздухом, зона энерговыделения 0,1 м. Источник электропитания радиочастотный генератор с колебательной мощностью 40 кВт, частота 4 -=- б МГц. Основные потоки энергии и реагентов показаны на рис. 7.2, расходы газа — в табл. 7.1. Реагенты (( б, <5б) вводят в плазму тангенциально в одном и том же сечении водоохлаждаемого реактора со скоростью 10 -Ь 30 м/с. Продукты взаимодействия реагентов направляются в закалочную камеру. Температура газового потока на выходе из реактора может быть косвенно измерена но показаниям оптического пирометра, сфокусированного на конец трубы из оксида алюминия, помещенной по центру газового потока. Температура закалки регулируется в интервале 200 -Ь 700 °С изменением расхода азота (5т- Максимальное давление в реакторе — 2 атм. Аппарат имеет медное ограждение, чтобы предохранить оператора от электромагнитной радиации и ультрафиолетового излучения. [c.331]

Процесс реализован в цилиндрическом водоохлаждаемом реакторе с внутренним диаметром 46 мм, снабженном тремя электроду-говыми подогревателями, установленными в его верхней части под углом 120° друг к другу [178]. Реактор футерован графитом толщиной 3 мм, между графитовой футеровкой и стенкой располагается слой асбестовой теплоизоляции. Восстановление проводили в потоке азота. Порошок оксида, увлекаемый из питателя потоком транспортирующего газа (азот), и газообразный восстановитель (пропан-бутановая смесь) вводились в зону соударения истекающих из электродуговых подогревателей высокотемпературных газовых струй. Закалка осуществлялась холодным азотом, вводимым через специальное кольцо, установленное на выходе из реактора. Конденсированные продукты восстановления улавливались на фильтре из нержавеющей стали. [c.318]

Для расчета кинетики реакции образования и закалки оксида азота-[моль/(см -с)] используют уравнение, полученное Я. Б. Зельдовичем [65, 72) [c.95]

На рис. 1-62 приведено содержание оксида азота в рааионесной смеси (сплошные линии) и в охлажденном газе (пунктирные линии) в осуществление идеальной (100%) закалки. Повышеиие концентрации N08 холодном хазе обусловлено уменьшением его объема за счет рекомбинации атомарного. кислорода. [c.98]

Закалку продуктов производят в трубчатых теплообменниках (скорость снижения т-ры до 10 К/с), посредством затапливания потока реагирующей смеси струями холодных газов или жидкостей (скорость закалки 10 -10 К/с), а также в кипящем слое, в охлаждаемых соплах Лаваля (скорость закалки до 10 К/с). Выбор скорости закалки и ее зависимости от времени может играть существ, роль в П. т. Так, при плазмохим. фиксации атм. азота воздух нагревают в электродутовЬм плазмотроне до т-ры 2000-5000 К и затем быстро охлаждают, причем снижение скорости охлаждения на начальных стадиях закалки с 10 до Ю К/с приводит к уменьшению концентрации оксида азота на 30%. При получении ультрадисперсных порошков скорость закалки влияет как иа дисперсность целевого продукта, так и на его физ.-хим. св-ва. [c.554]

Чтобы уменьшить расход кислорода, природный газ (или другое углеводородное сырье) и кислород следует предварительно подогреть в трубчатых печах, близких по устройству к тем, которые используют при переработке нефти. Затем газы нужно тщательно смешать и пропустить через горелки с такой скоростью, чтобы пламя не проскочило в смеситель. Зажигание смеси на выходе из отверспий горелочиой плиты происходит, например, за счет подсоса горячих продуктов горения (автостабилизация). Далее следует закалка — процесс, аналогичный известному вам по способу получения оксида азота N0 из атмосферного азота в газовый поток через форсунки впрыскивают холодную воду (рис. 72). Не следует допускать сколько-нибудь значительных колебаний параметров, так как процесс чрезвычайно чувствителен к их изменению. Состав смеси регулируется автоматически, а защитные блокировки отключают подачу кислорода при аварийной обстановке или открывают доступ азота для разбавления им газовой смеси. [c.251]

Во-вторых, можно вводить твердые частицы, которые при закалке сначала отнимают тепло, а потом расплавляются и участвуют в химическом процессе, образуя новые необходимые химические продукты. Примером такого процесса является совместный синтез оксидов азота и пентаоксида фосфора Р2О5 с использованием дополнительного теплового эффекта окисления фосфора для фиксации оксидов азота [53]. Такая схема позволяет уменьшить энергозатраты для получения оксидов азота. Ввиду выделения дополнительного тепла при сгорании фосфора в схеме процесса необходимо устанавливать теплообменник, а также специальный аппарат для абсорбции оксидов азота. [c.129]

Наиболее перспективным следует считать получение плазменного потока с радиальным вдувом холодных струй газа в разрядную камеру плазмотрона. В данном случае не только выравниваются профили температур, увеличивается турбулентность потока, но и уменьшается среднемассовая температура тяжелых частиц до 1500—2000 К, а температура электронов за выходом из анода достигает 10 000—15 ООО К. Низкотермичность в разрядной камере и перавновесность в камере смешения способствуют проведению процесса закалки при среднемассовых температурах газов ниже равновесных температур обратного разложения оксидов азота (1800 К), а объемная доля выхода оксидов азота, как видно будет далее, превышает 0,03, что в несколько раз больше их равновесных значений при таких температурах. [c.133]

Опыты на установках повышенной мощцости далеко не почерпали все резервы, имеющиеся в данном процессе. Так, резуль-ты исследований показали, что применение рекуперативных теплообменников с малыми диаметрами каналов [4] позволяет получить не только большую скорость закалки, но и высокий выход оксида азота. Как видно из рис. 3.8, а, с уменьшением диаметра канала средняя скорость закалки воздуха (3200 К) увеличивается по простой зависимости [c.151]

Более высокие значения выхода оксидов азота получают либо при повышенип давления [7], либо при неравновесных условиях. Это подтверждается в ходе экспериментов при сильных пористом 5] или радиальном [6] вдувах газов в разрядную камеру электродуговых сильноточных (500—1000 А) нагревателей, когда на выходе из анода струя имеет неравновесное состояние, т. е. температура электронов в 2—5 раз превышает среднемассовую температуру потока. Измерения показали, что при среднемассовых температурах газа перед закалочной камерой 1750—2000 К и атмосферном давлении выход оксидов азота достигает 3,5 %. Это в 5—7 раз выше равновесных значений. Учитывая, что при таких температурах кпд электродугового подогревателя более 95 %, следует ожидать, что неравновесный процесс вполне пригоден для внедрения в промышленность. Температура газов после закалки падает до 900—1000 К, т. е. при установке керамических теплообменников из карбида или нитрида кремния либо из жаропрочных металлов можно без потери температурного потенциала получить водяной пар с параметрами, пригодными для современной турбины. [c.152]

Установлено, что введение фосфора в реакционную зону увеличивает выход оксидов азота. Концентрацдя оксидов азота существенно зависит от скорости закалки, а наибольший выход их достигнут при закалке водой. Результаты экспериментальных исследований согласуются с данными термодинамических расчетов (рис. 3.29) [61]. [c.189]

Подаваемая на закалку полифосфорная кислота разлагается, снижая температуру газа и обогащая его фосфорным ангидридом. После закалки тепло газа может быть утилизировано в котле-ути-лизаторе 4 с получением пара по известным схемам. Далее газ поступает в колонну За на адсорбцию Р2О5. Камера орошается циркулирующей полифосфорной кислотой с добавлением воды, а охлаждение циркулирующей кислоты осуществляется в теплообменнике 5. Оксиды азота и непоглощенный фосфорный ангидрид температурой 500 К подаются в окислитель 10, где окисляются смесью азотной и фосфорной кислот, поступающей после абсорбции оксидов азота. Затем нитрозный газ, содержащий фосфорный ангидрид, компремируется 12, охлаждается в холодильнике 13 и направляется в абсорбционную колонну 14, Другие варианты технологической схемы предполагают возможность использования вместо элементарного фосфора отходов фосфорного производства. Во всех случаях реализуется принцип совмещения технологических процессов. [c.191]

Осн. направление исследований — химия экстремальных состояний. Создал (1959) теоретические основы плазмохимии. Разработал (1965) методы расчета параметров принудительной закалки продуктов р-ции в плазмешюй струе и способы управления хим. процессами в низкотемпературной плазме. Предложил способы оптимизации процессов получения в плазменной струе ацетилена из метана, олефинов из низкооктановых бензинов, формальдегида из метана, оксидов азота из азот-кислород-ных смесей. Создал (1969) методы мат. моделирования явлений физ. и хим. кинетики. Развил (1967— 1970) осн. положения неравновесной хим.. кинетики, механизмов неравновесных р-ций и исследовал их применение. Разработал (1976—1979) теорию и экспериментально исследовал закономерности хим. р-ций в турбулентных потоках газа и плазмы. [c.351]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология