Горение ацетилена в горелке

Горючим может служить любой газ с высокой температурой горения наиболее часто используются ацетилен, пропан, бутан, водород, природный или каменноугольный газ. Сжигая эти газы в воздухе или кислороде, получают пламя с температурой от 1700 до 3200 °С. Более высокие температуры достигаются при сжигании циана. Чем выше температура пламени, тем больше число возбужденных элементов. Кроме того, повышение температуры приводит к повышению чувствительности анализа. Вид используемого пламени в некоторой степени зависит от устройства горелки. [c.85]

Алкины образуют еще один ряд ненасыщенных углеводородов. В молекулах этих соединений имеется одна или несколько тройных углерод-углеродных связей. Простые алкины имеют общую эмпирическую формулу С Н2 2- Простейший представитель ряда алкинов, ацетилен, обладает высокой реакционной способностью. При горении ацетилена в токе кислорода в так называемой кислородно-ацетиленовой горелке образуется пламя с очень высокой температурой, приблизительно 3200 К (см. разд. 21.4). Кислородно-ацетиленовые горелки широко используются при сварке, где требуются высокие температуры. Алкины вообще очень реакционноспособные вещества. Вследствие этого они не столь широко распространены в природе, как алкены, однако являются важными промежуточными продуктами во многих промышленных процессах. [c.416]

При определении оптимального времени контакта и условий закалки очень важно установить, где образуется ацетилен — в зоне горения или за пламенем. Этот вопрос важен с технологической точки зрения, так как определяет время реакции, зависящее в этом случае не только от времени контакта (о бъем реактора расход), но и от формы и размеров пламени. Определение зоны, в которой происходит конверсия в ацетилен, определяет конструкционные характеристики горелки, гидродинамические характеристики потока газов (ламинарный или турбулентный), место ввода охлаждающей воды для замораживания равновесия и т. д. [c.112]

Применение кислорода. Кислород расходуют для получения высоких температур при горении. Различные горючие газы, например ацетилен, водород, сжигают в кислороде в особых горелках. На рис. 12 изображена кислородно-ацетиленовая горелка. Оба газа смешиваются у выходного отверстия горелки, создавая пламя с температурой 2000° С. В таком горячем пламени плавятся даже весьма тугоплавкие металлы. Это пламя применяют для так называемой автогенной сварки, для резания и сверления металла. Большое практическое значение имеет воз.можность использования этой горелки под водою. [c.50]

Этин, ацетилен ( H = GH), — это бесцветный газ, в чистом виде без запаха, технический — с неприятным запахом. В отличие от этана и этена этин немного растворим в воде и хорошо растворяется в ацетоне. Так как сам ацетилен при сжатии взрывается, а его раствор в ацетоне — нет, то транспортировка проводится в стальных баллонах, содержащих пористый материал, пропитанный упомянутым раствором. С воздухом ацетилен образует взрывчатую смесь. Чистый ацетилен горит желтым коптящим пламенем, потому что при горении высвобождается большое количество сажи из-за высокого процентного содержания углерода в молекулах ацетилена. В промышленности ацетилен получают гидролизом дикарбида кальция (СаСг), полученного сплавлением кокса с оксидом кальция, либо частичным окислением или гидролизом метана или низших алканов. Часть произведенного ацетилена (около 10%) расходуется (в смеси с кислородом) на сварочные работы (температура пламени горелки достигает 3000 °С), остальное используется для получения хлорированных углеводородов, акриловой кислоты и ее производ- [c.250]

Горелка представляет собою стеклянную трубку 1 (рис. 39.1), над верхним концом которой происходит горение. Ацетилен подается сбоку через капилляр 2. Резиновая трубка 3 соединяет горелку с распылителем 4, куда распыляемая жидкость поступает через капилляр из стаканчика 5. [c.302]

Рассмотрим эти два принципа на самом простом примере — конструкции газовой горелки для сварки или резки металлов (рис. 77). Кислород и ацетилен подаются к месту горения по тонким трубам из хорошо проводящего тепло металла (медь). Благодаря их малым диаметрам создайся большая удельная поверхность стенки, которая являете местом исчезновения активных центров, что необходимо для того, чтобы не пропустить развитие цепной реакции внутрь прибора ( проскок ). [c.126]

Пламя получают с помощью горелки, к которой подведены два газа и анализируемая проба. В горелке прямого ввода (или горелке полного расхода) пробу в форме раствора распыляют через капилляр и вводят непосредственно в пламя с помощью распыляющего газа, как правило, окислителя. Горючее смешивается с окислителем и пробой у выходного отверстия горелки (рис. 8.1-2). Такое пламя обычно турбулентно. Поскольку горючее и окислитель смешиваются над горелкой, отсутствует риск взрыва, даже если газовая смесь имеет высокую скорость горения, например, ацетилен-кислород (11 м/с). [c.18]

НИЯ, если поток превысит критическое число Рейнольдса для данной горелки. При слишком слабом потоке пламя или проскочит внутрь капилляров горелки, или погаснет, если диаметр капилляров меньше диаметра гашения. Каждый фактор зависит от конструкции горелки и состава исходной смеси газов, но оказывается, что область допустимых скоростей потока не слишком ограничена это особенно видно при горении быстрогорящих топлив. Если расходуется около 4,5-10 м /с горючей смеси, то водород или ацетилен образует пламя диаметром 1 см при достаточно широком изменении состава смеси. В таком пламени скорость продуктов горения равна [c.213]

Хлороформ является хорошим экстрагентом внутрикомплексных соединений. Но с точки зрения поведения в пламени он неудобен, так как плохо горит и дает при этом токсичные и коррозионно-активные продукты — фосген и хлороводород. Поэтому хлороформные экстракты обычно упаривают или проводят реэкстракцию. Это удлиняет анализ и повышает опасность загрязнения пробы. С целью устранения отрицательных явлений при сгорании хлороформа проводят предварительную сушку аэрозоля в распылительной камере испаряют растворитель из капель аэрозоля, далее пары растворителя и твердые частицы направляют в холодильник, где растворитель конденсируется, а сухой аэрозоль поступает в пламя [90]. Устройство для сушки аэрозоля, представляющее собой водяной змеевиковый холодильник, расположено между распылителем и горелкой. Растворитель испаряется при смешивании аэрозоля с потоком нагретого до 60 °С воздуха, затем конденсируется в холодильнике. Далее сухой аэрозоль вместе с потоком воздуха смешивается с ацетиленом и поступает в горелку. При этом наряду с устранением нежелательных последствий горения хлороформа существенно улучшаются предел обнаружения и чувствительность. [c.51]

В последние годы в промышленности широко применяется получение ацетилена нри неполном горении метана в кислороде. По технико-экономическим показателям этот процесс является одним из наиболее эффективных процессов получения ацетилена из метана. В Советском Союзе он внедряется на ряде заводов на основе переработки природного газа и последующего использования отходящих газов Для производства аммиака и метанола. Образующийся при неполном окислении метана в кислороде ацетилен является термодинамически неустойчивым он легко разлагается на углерод и водород, а также взаимодействует с углекислотой и водяным паром с образованием окиси углерода и водорода. Схема процесса приводится на рис. V. 2. Сырье (природный газ или метан), не содержащее окиси углерода, водорода и высших углеводородов (так как в противном случае оно преждевременно воспламенится), поступает через подогреватель 1, где нагревается до 600° С, в верхнюю часть реактора 3 (в смесительную камеру горелки), куда подается также подогретый до той же температуры кислород в количестве до 65 объемн. % от метана. В результате процесса горения температура в реакторе 3 поднимается до 1500° С продукты реакции охлаждаются до 80° С орошением водой. [c.148]

Ручная газовая сварка применяется для соединения труб небольших диаметров (до 114 мм) с толщиной стенки до 3—5 мм. При этом виде, сварки торцы деталей нагревают пламенем газовой горелки до расплавления, а зазор между ними заполняют расплавленным металлом присадочной проволоки. В качестве горючего газа обычно используют ацетилен, который сгорает (с температурой около 3000° С), и смеси с кислородом, поступающим в зону горения. [c.195]

При выборе оптимальных условий выполнения анализа прежде всего стремятся выполнить два требования снижение предела обнаружения определяемых элементов и обеспечение высокой надежности результатов определения. При выборе способа атомизации остановимся на пламени, которое до сих пор остается удобным, стабильным и экономичным способом получения атомных паров. В течение многих лет практически в любом атомно-абсорбционном спектрометре применяли воздушно-аце-тиленовое пламя с предварительным смешением и горелкой камерного типа с щелевой насадкой. И в настоящее время это пламя успешно применяют для определения содержания большинства элементов, не образующих термостойких оксидов. Воздушно-ацетиленовое пламя непригодно для определения металлов с энергией связи металл — кислород выше 5 эВ, например алюминия, тантала, титана, циркония, энергия связи которых соответственно равна 5,98 эВ, 8,4 эВ, 6,9 эВ, 7,8 эВ [311]. Это объясняется необходимостью более высоких температур пламени для элементов с высокой температурой парообразования. Более высокие температуры можно получить при горении смеси кислород — водород и ацетилен — кислород, но эти смеси имеют высокую скорость горения и трудно поддаются контролю. Поэтому предложенная Виллисом [320] смесь оксид азота(I) — ацетилен сразу получила широкое признание, поскольку наряду с высокой температурой она обладает низкой скоростью распространения пламени [321] и тем самым более безопасна в работе, чем смеси с кислородом. [c.112]

Газовый состав горючей смеси является основным фактором, определяющим свойства пламени, в том числе его структуру, температуру, стабильность горения и др. Так, пламя оксид азота (I)— ацетилен, получаемое стандартной горелкой, характеризуется наличием трех отчетливых зон первичной реакционной зоны высотой 2—3 мм светло-голубого цвета, зоны внутреннего конуса, имеющего красноватую окраску и высоту от О до 30 мм [c.113]

Для оплавления покрытий с помощью горелок большое значение имеет мощность пламени. Целесообразно применять большую мощность пламени, при которой металл быстро прогревается только на небольшую глубину. В той или иной мере это достигается надлежащей конструкцией горелок, выбором оптимального соотношения- высококалорийных горючих газов с кислородом и другими мероприятиями. Наиболее часто применяют ацетилен, пропан, бутан, метан, природный газ и так называемый городской газ, при горении которых температура пламени доходит до 2000—3150 °С. В общем же, газовые горелки хорошо зарекомендовали себя как средство пламенной поверхностной закалки деталей машин, но они мало пригодны для оплавления покрытий. Металлические детали, в особенности массивные, трудно нагреть этим методом до достаточно высокой температуры вследствие теплоотдачи, а керамические изделия растрескиваются. [c.68]

Ацетилен — эндотермическое < соединение, для его образования требуется затратить большое количество энергии при сжигании ацетилена выделяется много тепла (1300 кДж/моль). Температура кислородно-ацетиленового пламени 3000 С, т. е. выше температуры горения этилена и этана. При этой температуре часть ацетилена разлагается на элементы, образуя мельчайшие ярко светящиеся частицы. В XIX веке карбидные фонари использовались для освещения улиц, площадей. Фонари экипажей, велосипедов также работали на ацетилене. Кислородно-ацетиленовые горелки в настоящее время используют для сварки и резки металлов. При недостатке кислорода пламя ацетилена сильно коптит. [c.97]

При нагреве наконечника с дополнительной трубкой газокислородной смеси расход ацетилена снижается и соотношение газов в горючей смеси повышается так же, как и у обычной горелки с узлом инжекции около ствола горелки. Таким образом, более рациональной, надежной и безопасной в работе является горелка с расположением узла инжекции (инжектора и смесительной камеры) непосредственно около мундштука без дополнительной трубки газокислородной смеси, т. е. горелка большой мощности ГС-4. Последняя обеспечивает устойчивое горение пламени и может успешно работать без переделки как на ацетилене, так и пропан-бутановой смеси и газах-замените-лях ацетилена с сетчатыми мундштуками. [c.158]

Реакторы для производства ацетилена путем парциального окисления метана кислородом. Ацетилен образуется из метана в результате эндотермической реакции с одновременным разложением метана. Процесс получения ацетилена должен быть скоротечен, в противном случае может начаться реакция горения ацетилена, поэтому его проводят в реакторах горелочного типа. Углеводороды, смешанные с кислородом, проходят с большой скоростью через горелки определенных размеров и зажигаются в камере сгорания. Часть метана, сгорая со всем введенным кислородом, дает значительное количество теплоты, необходимой для быстрого повышения температуры оставшихся углеводородов до 1300... 1500°С, при которой степень превращения будет оптимальной. Затем с помощью орошения холодной водой создается, так называемое, замороженное равновесие, благодаря чему достигается требуемая производительность. [c.621]

Содержание подвижного цинка в большинстве используемых вытяжек определяют атомно-абсорбционным методом напрямую в пламени ацетилен - воздух. Техника проведения измерений и подготовки стандартных растворов сравнения приведена в разделе I, на с. 14-22. При определении цинка в вытяжке 1 М раствора K I из-за высокой концентрации соли нарушается нормальное распыление раствора и горение пламени. Для устранения указанного явления необходимо предварительно разбавить вытяжку, использовать трехщелевую горелку на атомно-абсорбционном спектрофотометре и учитывать неселективное поглощение с помощью корректора фона. [c.243]

Среди горелок с невысокой температурой пламени необходимо отметить горелку Бунзена, из которой горючий газ вытекает через тонкое отверстие (0,1 — 1 мм) с очень большой скоростью. Температура пламени бензиновой горелки 1100—1200°С. Для пайки среднеплавкими припоями с температурой плавления до 800 °С используют пропан для пайки припоями с температурой плавления выше 800 °С необходимы горелки, работающие на ацетилене или смеси кислорода с водородом. При этом характер горения смеси ацетилена с воздухом можно регулировать путем добавления в него паров бензина, спирта, ацетона и других углеводородных соединений [6]. [c.227]

Принудительная подача воздуха по специальной трубке в зону горения была первым устройством для получения голубого пламени (характеризующего полное сгорание) высокой интенсивности. Наддув воздуха или кислорода но трубке небольшого диаметра позволял направлять факел в любое положение, необходимое для пайки металлов и обработки стекла. В настоящее время используются такие горелки, в которых подача воздуха осуществляется компрессорами, вентиляторами, а в некоторых случаях (стеклодувные горелки) и легкими человека. Сварочные горелки работают по такому же принципу ацетилен смешивается с кислородом, подаваемым из баллонов под давлением. [c.296]

Горелка и распылитель. Верхняя часть горелки (рис. 2) имеет сужение (впутренпий диаметр 2 мм), над которым происходит горение. Ацетилен подается через капилляр. Горелка [c.33]

Однако стабильное пламя можно сохранить и при большой интенсивности работы горелки (турбулентное движение потока горючей смеси). В этих целях могут быть использованы различные технические приемы (рис. П-И, д — к). Так, при не аэродинамической форме горелки значительно тормозится поток (рис. П-11, д), вследствие чего образуется зона спокойного горения смеси с размещением пламенп по ее краям (обратный конус). Другой, более часто используемый прием — созданпе стабильного пламени во вторичном потоке у края горелки (рис. П-11, е) или в ее центре (рис. П-11, ж). Применяют его, например, при установлении метанокислородного пламени в реакторе для парциального окисления метана в ацетилен. В этом случае параллельно с метано-кислородной смесью, поступающей по осп горелки, подается кислород — скорость горения увеличивается, а скорость потока в зоне пламени становится умеренной. Возможно также введение кислорода перпендикулярно оси горелки с образованием диффузионного пилотного пламени, являющегося стабилизатором. [c.88]

Примепеине. Более половины получаемого кислорода расходуете в черной металлургии для интенсификации процессов выплавки чугуна и стали. В смеси с ацетиленом кислород используют для сварки и резки металлоа, при горении этой смеси развивается температура я 3200 С. Пламя горящего в кислороде природного газа применяют при плавлении кварца и других тугоплавких веществ. В горелках для стеклодувных работ используют воздух с добавкой кислорода. Жидкий кислород применяют как окислитель в ракетных ТОПЛИВАХ. [c.436]

Ацетилен и кислород для горения смешиваются в смесительной камере (сопло) до поступления в горелку и по трубке направляются к головке торелки (рис. 31). Кислород с порошком направляются к головке горелки по другой специальной трубе. [c.94]

Давно известно, что ацетилен присутствует в продуктах неполного сгорания углеводородов, например при проскоке пламени в бунзеновской горелке. Чтобы получить достаточно высокую концентрацию ацетилена в отходящих газах, обычно вместо воздуха применяют кислород, претем сырье и кислород должны быть предварительно подогреты. Определение режима подогрева, а также формы и размеров горелки, необходимое для получения стабильного пламени в промышленных условиях, потребовало. чначительпых исследований, прежде чем процесс был осуществлен фирмой I. G. Farbenindustrie (Германия) во время войны па установке, которая, по существу, являлась укрупненной пилотной установкой. Прошло еще десять лет прежде чем были пущены первые промышленные установки (в 1953 г.). В последнее десятилетие процесс быстро распространился, заводы появились в нескольких странах, причем были использованы различные модификации первоначально разработанного метода. К 1962 г. около 350 ООО т ацетилена, т. е. около одной седьмой его мирового производства, получали методом окислительного пиролиза, потребляя при этом 1,5 млн. т кислорода. Недавно было высказано предположение [1], что процесс пиролиза начинается по окончании процесса горения. Хотя это утверждение справедливо только приближенно (стр. 396), оно позволяет точно предсказывать результаты процесса. Поскольку кинетика пиролиза уже была рассмотрена (стр. 334), ниже обсуждается только кинетика стадии горения. Энергия активации для смесей, богатых метаном, составляет 62 ккал/молъ. Механизм горения был предложен Норришем [3] [c.380]

Прямой метод получения ацетилена из углеводородного сырья был открыт еще в начале 1862 г. Вертело [1], который получил ацетилен действием электрических разрядов на метан. В 1866 г. Маклеод [2 ] демонстрировал опыт образования ацетилена при сжигании струи кислорода в атмосфере метана, а в следующем году Рит [3] показал, что ацетилен образуется в пламени бунзеновской горелки, когда горение происходит внутри трубки (у дна горелки). В 1880 г. Юнгфлейш [4] описал лабораторную установку для получения ацетилена путем неполного сжигания метансодержащего газа. В этой установке ацетилен поглощался из сжигаемого газа аммиачным раствором меди, а затем регенерировался разложением ацетиленида меди кислотой. Другие исследователи впоследствии наблюдали образование ацетилена среди продуктов высокотемпературного пиролиза метана и других углеводородов. [c.159]

Hermann и Baum окисляли нефтяные масла, зажигая водородо-кислородное пламя (или пламя других горючих газов) под поверхностью жидкости. Когда температура жидкости вблизи пламени становится достаточно высокой для того, чтобьг горение продолжалось с одним кислородом, ток водорода прерывают. Во время крекинга нефтяного масла теплом, выделяемым пламенем, наряду с другими жидкими и газообразным И продукта.ми образуются этилен и ацетилен. Реакция может быть ускорена растворением или суспендированием в жидкости катализирующих вещеста или при использовании таких веществ в конструкции горелки. Этот способ применим и для разложения других органических жидкостей, например спиртов. [c.912]

Существенным условием получения стабильных и воспроизводимых условий возбуждения спектра при работе с пламенем является поддержание постоянства давления воздуха и газа, питающих пламя. Этим обеспечивается постоянство состава сгорающей смеси и постоянство скорости её подачи. При работе с ацетиленом последний берётся непосредственно из специальных баллонов через редуктор давление его регулируется по водяному манометру. Воздух подаётся небольшим компрессором. На пути между компрессором и распылителем ставится балластный баллон давление воздуха отмечается по ртутному манометру. Значение наивыгоднейших давлений воздуха и питающего пламя газа зависит от конструкции и размеров горелки и распылителя. При работе с ацетиленом давление последнего обычно лежит между 300 и 500 мм, а давление воздуха-— между 2 и 3 атм. Подбор наивыгоднейши> значений давлений ацетилена и воздуха произво дится эмпирически. Кри терием здесь является с одной стороны, спокой ное и устойчивое горение пламени, с друго стороны, малая чувствительность интенсивно сти линий к небольшим вариациям в давле НИИ газа и воздуха. В качестве иллюстраци [c.52]

Бертло в 1862 г. получил ацетилен действием электрической искры на метан. В 1866 г. Маклеод обнаружил ацетилен при горении метана в струе кислорода, а в 1867 г. Рейт показал, что ацетилен образуется при проскоке пламени в бунзеновскую горелку. В 1880 г. Юнгфляйш осуществил неполное сгорание газа, содержащего метан. Пропустив газообразные продукты сгорания через медноаммиачный раствор и обработав кислотой выпавший осадок ацетиленида меди, он смог выделить ацетилен. Некоторые исследователи обнаружили ацетилен среди продуктов, образуюпщхся при высокотемпературном пиролизе, и других углеводородов. К 1920 г. в нескольких странах имелось дешевое углеводородное сырье в виде природного, заводского и коксового газа. Возможность использования этого сырья для получения ацетилена стимулировала большое количество исследований в разных странах [76]. [c.40]

Более подробно устройство горелок различных типов будет рассмотрено в следующей главе здесь мы остановимся на некоторых принципиальных моментах, связанных с обеспечением стабильности процесса горения пламени. Рассмотрим эти условия на примере пламени смеси ацетилен— воздух, структура которого схематически изображена на рис. 2.1, Можно различить следующие основные зоны пламени внутренний конус 1, тонкую реакционную граничную зону 2 и зону внешнего конуса 3. Поверхность внутреннего конуса определяется положением фронта горения смеси. Для того чтобы иламя было определенным образом стабилизировано в пространстве, должно выполняться следующее очевидное условие на поверхности внутреннего конуса нормальные к поверхности составляющие скоростей истечения потока газа и распространения фронта горения смеси должны быть равны. Скорость распространения фронта горения есть величина, характерная для данного состава газовой смеси. Поэтому для обеспечения стабильного режима горения приходится выбирать определенную скорость истечения смеси из сопла горелки. При выполнении этого условия на срезе сопла скорость истечения оказывается примерно в три — пять раз больше скорости распространения фронта. [c.51]

Опыты проводили в нагретых трубках при различных режимах потока. Было обнаружено, что при ламинарном течении пе-воспламеняюш ейся смеси ацетилен совершенно не образуется. При турбулентном или при таком ламинарном потоке, в которою вызвана местная турбулизация у стенок, в продуктах горения появляется ацетилен. При этом содержание ацетилена суш е-ственно зависит от степени турбулентности потока. Это, по-видимому, объясняется тем, что горячие продукты гореш1Я на стенках вызывают реакцию горения в объеме, идуш,ую с образованием-ацетилена, только при быстром турбулентном перемешивании,. При ламинарном потоке наблюдается медленная молекулярная диффузия продуктов поверхностного горения па стенке, при которой реакция распространяется от стенок в глубь потока относительно медленно. При этом происходит окисленпе метана в СО, СО2 и Н2О и ацетилен не образуется. В связи с этими пока еще качественными наблюдениями представляют интерес результаты, полученные при осуществлении процесса неполного горения метана с циркуляцией горячих продуктов горения в печп типа тоннельной горелки. [c.14]

По внутренней трубке проходит ацетилен, а между наружной и внутренней трубками — кислород. Ижектор 13 ввернут в переходник 3 по внутренней резьбе, а смесительная камера 2 надета на тот же переходник по наружной резьбе. В регулировочных вентилях установлены формованные резиновые уплотняющие кольца, как и в горелках малой и средней мощности ГС-2 и ГС-3. Ацетиленовый вентиль для уменьшения усилия перекрытия газовых каналов горелки при гашении пламени имеет сферический капроновый уплотнитель шпинделя, а кислородный — шарик из нержавеющей стали (капроновый уплотнитель может выгореть в струе кислорода). Кислород и ацетилен направлены под шпиндели регулировочных вентилей и проходят раздельно на всем протяжении газовых каналов горелки до смесительной камеры. Горелка ГС-4 с расположением узла инжекции около мундштука имеет такие же диаметры выходного канала инжектора, смесительной камеры и мундштука, такую же непрерывную нормализованную шкалу рабочей мощности, технические характеристики, устойчивое горение пламени без хлопков и обратного удара, как и горелка с теплозащитными наконечниками (см. рис. 13 и табл. 4). [c.153]