Топливо реакции горения

Однако это уравнение весьма приближенное, так как очень трудно осуществить полное горение при стехиометрическом соотношении топливо —окислитель (кислород или воздух). Для достижения полного сжигания всегда требуется некоторый избыток окислителя. Если это условие не соблюдается, то некоторое количество топлива не будет сгорать до СОг и будут образовываться продукты неполного сгорания, в которых присутствуют окись углерода, водород, ненасыщенные углеводороды, формальдегид (иногда элементарный углерод). Если процесс горения остановить на промежуточной стадии, то количество высвобождаемого тепла будет значительно ниже. Для того чтобы быть уверенным в полном завершении процесса образования продуктов неполного горения, необходимо подвести дополнительное тепло, количество которого превышает количество тепла, выделяемого при реакции их образования. Процесс сжигания осложняется также цепным характером протекания реакций горения через образование промежуточных соединений перед появлением конечного продукта. Промежуточные соединения представляют собой химически недолговечные образования и радикалы, которые способствуют протеканию процесса горения и поддерживают его постоянным. Рассмотрим цепную реакцию горения метана [c.97]

Горение твердого и жидкого топлива. Реакции горения составных частей твердого и жидкого топлива можно выразить следующими термохимическими уравнениями [c.363]

Водород широко используется в химической промышленности для синтеза аммиака, метанола, хлорида водорода, для гидрогенизации твердого и жидкого тяжелого топлива, жиров и т. д. В смеси с СО (в виде водяного газа) применяется как топливо. При горении водорода в кислороде возникает высокая температура (до 2600°С), используемая для сварки и резки тугоплавких металлов, кварца и др. Жидкий водород используют как одно из наиболее эффективных реактивных топлив. В атомной энергетике для осуществления ядерных реакций большое значение имеют изотопы водорода — тритий и дейтерий. [c.275]

Смесь горючего исходного материала с окислителем в определенном соотношении, необходимом для осуществления процесса горения с учетом получения заданного продукта, называется горючей смесью. Полученные продукты при осуществлении этих окислительных реакций называются продуктами сгорания. Системная теория печей рассматривает проблемы промышленного оформления процессов безопасного сжигания исходных горючих материалов на базе современной теории горения. Она рассматривает вопросы создания с помощью аэродинамических приемов оптимальных условий для управления процессами сжигания с заданной скоростью, температурой и с получением пламени необходимой геометрической формы, определяющих способ взаимодействия горючего и окислителя и обусловливающих вид процесса сжигания. Она рассматривает возникающие взаимосвязи при горении исходных материалов, совместимость протекания реакции горения топлива с целевыми химическими реакциями в одном объеме, особенности химического взаимодействия между реагентами при химико-технологическом сжигании. Протекание процесса сжигания исходных горючих материалов рассматривается совместно с теплотехническими процессами. Для протекания реакции горения исходных горючих материалов необходимы смесеобразование, организация воспламенения смеси, обеспечение условий распространения пламени и устойчивости горения. [c.29]

Значимость четырех вышеприведенных критериев неодинакова. Наиболее важным является первый критерий, и почти все системы определения взаимозаменяемости включают тот или ной способ измерения потока тепловой энергии. Однако более подробно эта тема будет обсуждаться ниже. Второй критерий, определяющий размер и форму факела при сжигании предварительно смешанного газа, зависит от скорости распространения пламени, причем эта скорость совершенно одинакова для разных парафиновых углеводородных газов, метана, этана и т. д., но имеет различные значения для углеводородов и водородсодержащих газов. И, наконец, критерии образования промежуточных продуктов реакций горения и сажи имеют смысл, когда топливные газы содержат ненасыщенные промежуточные соединения критерий сажеобразования важен и тогда, когда в газовом топливе имеются ненасыщенные и высококипящие углеводороды или соединения ароматического ряда. Во всех остальных случаях углистые отложения и загрязняющие вещества не превышают норм, допустимых для природного газа и используемого топочного оборудования. Вследствие этого учет двух последних критериев взаимозаменяемости ограничен районами, пользовавшимися в прошлом синтетическим или полученным из угля газовым топливом. [c.44]

Горение есть процесс окисления органической массы топлива. Как и всякая химическая реакция, горение зависит от температуры с повышением температуры горения уменьшается время, необходимое для сжигания топлива. [c.106]

Заключенная в топливах химическая энергия освобождается в виде теплоты в печах разных конструкций. Познакомимся с устройством и действием их сначала на примере домашней печки. Она состоит из топки, в которой протекает реакция горения, поддувала, через которое притекает к топливу воздух, и из дымохода — трубы, через которую удаляются наружу продукты горения (рис. 40). Воздух поступает из поддувала в топку через колосник — решетку, на которой лежат дрова, а частично через дверку Печи, когда она открыта. Как только печь затоплена, начинается сухая перегонка древесины — разложение ее на уголь и горючие газы. Эти горючие газы, сгорая, образуют пламя. Когда дрова прогорят , т. е. сухая перегонка древесины и сгорание летучих продуктов (и частично угля) закончится, на колосниковой решетке останется слой сильно раскаленного угля. Кислород воздуха, притекающий через отверстия колосниковой решетки, расходуется в нижней части угля на его сгорание с образованием двуокиси углерода [c.104]

Сложность процесса горения обусловлена тем, что химические реакции протекают в условиях быстро изменяющихся температур и концентраций реагирующих веществ, причем температура и градиент концентраций изменяются также под влиянием одновременно протекающих физических процессов тепло-и массообмена и различных газодинамических возмущений. В тепловых двигателях, работающих на жидком топливе, процесс горения осложняется одновременно протекающими физическими процессами испарения капель распыленного топлива и смешения паров топлива с воздухом. [c.112]

При рассмотрении горения газообразного топлива объемы воздуха и продуктов сгорания относятся к 1 нм исходного газа. При сжигании газообразного топлива протекают реакции горения водорода, окиси углерода [c.15]

Теоретическое рассмотрение такого сложного процесса, основанное на изучении его детального механизма, кинетики химических реакций с учетом влияния различных факторов, осложняющих процесс (испарение, перенос тепла и реагирующих веществ), трудно осуществимо. Приходится прибегать к построению упрощенных моделей процесса горения. В теории горения широкое распространение получила упрощенная модель, основанная на представлении о том, что скорость химической реакции горения лимитируется медленно протекающими физическими процессами — испарения распыленного топлива, смесеобразования, теплообмена и т. п. ( физическая модель процесса горения) [144]. Данная модель предполагает, что химические закономерности горения могут быть сведены к физическим закономерностям. [c.112]

Как отмечалось выше, в современной теории горения широкое распространение получила упрощенная физическая модель процесса, согласно которой скорость химических реакций горения лимитируется одновременно протекающими медленными физическими процессами — испарением распыленного топлива, смесеобразованием, теплообменом и др. Согласно этой модели химические факторы в процессе горения не играют существенной роли. [c.144]

Химические реакции горения начинаются после создания начального очага пламени в подготовленной топливо-воздушной смеси. В поршневых ДВС он создается либо электрической искрой, либо за счет нагрева ТВС до такой температуры, при которой в объеме смеси самопроизвольно возникают многие начальные очаги пламени происходит самовоспламенение смеси. [c.148]

При реакциях горения топлива освобождается тепловая энергия, или тепло. Ученые и инженеры сделали этот вид энергии много полезней, создав устройства, способные превращать тепло в другие виды энергии. Большая часть используемой нами энергии претерпевает несколько таких превращений. [c.199]

Реакции горения делают алканы полезным топливом [c.287]

При энергетическом сжигании топлива в печах протекают эндотермические химические превращения исходных материалов, поэтому всегда необходима проверка на совместимость протекания основной целевой химической реакции и реакции горения топлива. Топливо и продукты сгорания не должны вступать в химическую реакцию с исходными материалами и получаемыми продуктами, ведущую к образованию нецелевых продуктов или к ухудшению протекания термотехнологического процесса. При несовместимости основной целевой химической реакции и реакции горения топлива горение осуществляется за пределами рабочей камеры печи тепловая энергия передается через стенки реактора (муфеля), т. е. теплопроводностью. Примерами может служить производство ультрамарина, сурика, литопона, обжиг антрацита и т. д. [c.36]

Место теплогенерации. Теплогенерация в печах может осуществляться в рабочей камере или вне ее. Место теплогенерации для экзотермических печей, работающих на различных видах топлива, определяется, исходя из следующих факторов 1) совместимости осуществления одновременно и в одном объеме целевых химических реакций между исходными материалами и реакцией горения топлива без нарушения термотехнологических, теплотехнических и механических процессов 2) допустимости в рабочей камере футеровки высоких температур, сопровождающих горение топлива без нарушения режимов осуществления термотехнологических процессов [c.53]

Любая газовая среда, получаемая за счет сжигания топлива в рабочей камере, представляет собой неравномерную по химическому составу систем. Пламя или продукты горения в отдельных струйках могут содержать кислород, а в соседних с ними — водород или углеводороды. Эта среда под влиянием различных причин (изменение температуры, подсос воздуха и т. п.) непрерывно изменяется по своему составу в результате протекания реакций горения 76 [c.76]

При химической совместимости протекания в одном объеме одновременно химических реакций получения целевого продукта и реакции горения топлива, а также при допустимости возникающих температур пламени для осуществления термотехнологических процессов сжигательные устройства устанавливаются только в рабочей камере печи. [c.156]

В химии окислительно-восстановительные реакции принадлежат к числу наиболее распространенных. В основе технического производства таких важнейших химических продуктов, как аммиак, азотная кислота, серная кислота, металлы, процессов сжигания топлива и горения лежат реакции окисления — восстановления. Дыхание, усвоение растениями СО2 с выделением кислорода, обмен веществ и другие биологически важные процессы также представляют собой реакции окисления — восстановления. [c.28]

ОСНОВНЫЕ РЕАКЦИИ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА И РАСХОД КИСЛОРОДА И ВОЗДУХА [c.121]

Механизм реакций горения детально не исследовали однако высказано предположение, что азот, присутствующий в топливе, [c.67]

По цепному механизму протекает ряд важных классов химических реакций горение топлива, хлорирование и броми-рование многих соединений, термический распад (крекинг), полимеризация и др. [c.283]

Химическая реакция, протекающая на границе раздела фаз, называется гетерогенной. Примером могут служить реакции, идущие на поверхности твердых катализаторов, реакции горения твердого и жидкого топлива. Обычно гетерогенная реакция состоит по меньшей мере из трех стадий [c.292]

Химические реакции широко используются во многих производственных процессах. Они (например, процессы окисления, коррозии и др.) протекают при работе многих установок, машин и приборов. Получение электроэнергии, топлива, металлов, различных материалов, продуктов питания и т. п. непосредственно связано с химическими реакциями. Например, в настоящее время электрическую и механическую энергии получают в основном преобразованием химической энергии природного топлива. В процессе этого преобразования происходят сложные химические реакции горения, взаимодействия воды и ее примесей с металлами и т. п. Без понимания этих процессов невозможно обеспечить эффективную работу электростанций и двигателей внутреннего сгорания. Велика роль химических процессов и в атомной энергетике, значение которой непрерывно возрастает. [c.8]

Многие химические процессы, имеющие большое значение в технике, относятся к числу гетерогенных реакций горение твердого и жидкого топлива (например, С + Ог = СОг), химическая и электрохимическая коррозия металлов и сплавов (например, Zn + + Va Ог-> ZnO) и т. п. Реакция в гетерогенной системе осуществляется на поверхности раздела между фазами. Чем больше эта поверхность, тем больше вероятность столкновения молекул реагирующих веществ, находящихся в разных фазах. Поэтому скорость гетерогенного химического взаимодействия при постоянной температуре зависит не только от концентрации газообразных (или жидких) реагентов, но и от площади поверхности раздела между фазами 5. [c.118]

Такие цепи могут неограниченно развиваться и это приводит к взрывам. Однако свободные атомы или, как их называют, активные центры являются очень неустойчивыми, время их жизни очень мало. Поэтому в определенных условиях они могут дезактивироваться, т. е. погибать, не вызывая следующего акта. Это приводит к обрыву цепей. Гибель активных центров может, например, происходить при их ударах о стенки сосуда или при соударениях с молекулами. Число цепных реакций очень велико. К ним среди других относятся реакции горения газообразного топлива, в частности, метана. Накопление этого газа в шахтах при неосторожном обращении с огнем приводит к цепным взрывам. [c.138]

Многие химические процессы, имеющие большое значение в технике, относятся к числу гетерогенных реакций горение твердого и жидкого топлива (например, С + О2 = СО2), химическая и электрохимическая коррозия металлов и сплавов (например, sZn+ /2 02 — Zn0) и т.п. Реакция в гетерогенной системе осу-ществляется на поверхности раздела фаз. [c.113]

Источником энергии в аБиациокном и автомобильном транспорте служит реакция горения бензина (бензин получают из нефти). В качестве ракетного топлива используют гидриды металлов лития, магния, бора, алюминия (гидриды — это соединения металлов с водородом). [c.138]

Водород применяется для синтеза аммиака, хлороводорода, метанола. С участием водорода осуществляется превращение жидких растительных жиров в твердые заменители животного масла, преобразование низкокачественных углей в жидкое топливо. Реакция горения водорода в кислороде, в процессе которой достигается темнератзфа —2800 К, используется для сварки и резки тугоплавких металлов. Важное значение имеет реакция получения катализатора— платиновой черни [c.413]

Количество воздуха, необходимое для горения топлива, определяется на основе уравнений реакций горения. В нефтезаводских печах при сжигании ишдкого и газообразного топлива обычно имеет место практически полное горение. [c.109]

Очевидно, невозможно различить реакции горения, хотя бы даже для небольшого числа составляюш,их какого-либо топлива. К счастью, высокая темиература иламени действует гомогенизи-руюш,е, так что последние стадии горения почти всегда одинаковы. [c.473]

Одним из способов повышения к. п. д. печи и уменьшения расхода топлива пиляется предварительный подогрев воздуха в воздухоподогревателях и иол.ача его в горелки для сжигания топлива. Нагретый воздух повышает -leM-пепатуру горения топлпва за счет пптенсив1 ого и более полного его сжигания, п 1 чем реакция горения может проходить с более низким коэффициентом из-быт (а воздуха, что в конечном итоге снижает расход топлива. [c.115]

Во втором такте (сжатие) давление смеси возрастает до 1,0 — 1,2 МПа, а температура до 150—350 °С. В конце хода сжатия с некоторым опережением смесь воспламеняется от электрической искры. Хотя время сгорания топлива очень мало — тысячные доли секунды, топливо все же сгорает постепенно, по мере продвижения фронта пламени по камере сгорания. Фронтом пламени называется тонкий слой газа, в котором протекает реакция горения. При нбр-мальиом сгорании фронт пламени распространяется со скоростью 20—30 м/с. Давление газов во время сгорания плавно возрастает до 3—5 МПа в- автомобильных двигателях и до 8 МПа в авиационных. [c.83]

В то же время теория процессов горения до настоящего времени развита недостаточно полно, отсутствуют методы расчета должной точности. В результате возникает необходимость длительной кропотливой опытной доводки почти всех устройств и агрегатов, в которых протекает процесс горения. Можно назвать причины существующего положения. Во-первых, главный участник процесса горения — топливо — является комплексом природных органических веществ очень сложного химического строения. Правда, при нагреве и взаимодействии с окислителем происходит распад этих комплексов на простые соединения и элементы, но при анализе процесса горения невозможно обойтись без учета поведения горючего в его исходной форме и промежуточных состояниях. А это крайне, затрудняет изучение процесса. Во-вторых, в процессе горения, так же, как и в других химических пронессах, обязательны два этапа создание молекулярного контакта между горючим и окислителем (физический этап) и само взаимодействие молекул с образованием продуктов реакции (химический этап). При этом второй этап протекает только у молекул, находящихся в особом энергетически или кинетически возбужденном состоянии. Возбуждаются же молекулы в результате начавшегося процесса. Поэтому при изучении процесса горения нельзя рассматривать участвующие в нем вещества как однородную массу одинаковых средних молекул. Даже при рассмотрении простейших реакций горения необходимо учитывать различия между отдельными молекулами, составляющими сложную полисистему. В-третьих, горение принципиально не является равновесным процессом. При горении обязательно возникают неоднородности состояния молекул, их концентраций, неравномерности полей температур и скоростей потоков. Из этого вытекает необходимость одновременного решения нестационарных задач массо- и тепло-переноса и химической кинетики в движущихся потоках, причем наиболее часто при турбулентности, вызванной самим процессом горения. [c.4]

Проблема преобразования химической энергии непосредственно в электрическую — одна из актуальных задач науки и техники. В настоящее время ведутся широкйе исследования по использованию окислительно-восстановительных реакций горения топлива в так назы- [c.252]

Энергетические изменения, сопровождаклцие протекание химических реакций, имеют большое практическое значение. Иногда они даже важнее, чем происходящее при данной реакции образование новых веществ. В качестве при.мера достаточно вспомнить реакции горения топлива. Поэтому тепловые эффекты реакций уже давно тщательно изучаются. Раздел химии, посвященный количественному изучению тепловых эффектов реакций, получил название термохимии. [c.173]

Гальваническим элементом называют такое устройство, которое позволяет превращать энергию химической реакции (или другой какой-то запас энергии) в электрическую работу. Топливный элемент является также гальваническим элементом и получил отличное название только потому, что в данном случае электрическая работа получается в результате протекания специфических реакций горения топлива топливо (Н , СН4, СпНгп+10Н)+кис-лород- продукты окисления. Следовательно, основное отличие топливного элемента от гальванического (если стоит говорить о таком отличии) состоит в специфичности реакций, протекающих в нем. [c.209]