Что такое пламя

Кроме чисто кинетических свойств системы, идеальная структура пламени, отображаемая схемой Бурке и Шумана, часто оказывается нарушенной и другими процессами, не учтенными в этой схеме, Чаще всего усложнение возникает в результате турбулизации газовых потоков Такие пламена называются турбулентными. [c.231]

Если реакционная смесь (образованная из окислителя и горючего) поступает в зону реакции непрерывно с постоянной умеренной скоростью, то положение фронта пламени остается неизменным. Такое пламя называется неподвижным. [c.81]

Несветящееся пламя образуется только при сжигании газа, когда полностью отсутствует сажеобразование и горение заканчивается на выходе из амбразуры горелки. На практике такое пламя встречается очень редко, так как даже при сжигании газа всегда в той или иной мере имеет место сажеобразование и наблюдается частичная светимость факела. [c.14]

Взять тигельными щипцами (рис. 2) фарфоровую крышку от тигля и внести ее в пламя. Что образуется на поверхности крышки Как назвать такое пламя Происходит ли в этом пламени полное сгорание газа [c.10]

Наблюдая за изменением характера пламени, медленно поворачивать диск до тех пор, пока в пламени не появится резко выраженный внутренний конус. Внести в середину внешнего конуса чистую фарфоровую крышку от тигля. Происходит ли образование копоти Как назвать такое пламя Для чего служит диск [c.10]

Жесткое пламя получают при подаче в горелку кислорода п воздуха под большим давлением. Такое пламя обычно бывает [c.43]

Высота диффузионного пламени зависит от многих причин и прежде всего от скорости движения горючих паров и газов. Когда скорость движения потока горючих газов ниже критической, т. е. находится в ламинарной области, высота пламени прямо пропорциональна скорости потока (р пс. 15, схемы /, 2, 3). Однако такое пламя образуется только при очень малой площади горения и малых поперечных сечениях потока газов. Это бывает у таких очагов горения, как газовая горелка, свеча и другие. Например, средняя скорость вступления воздуха в пламя свечи не превышает величины 0,5 м сек, что соответствует значениям критерия Рейнольдса 200—300. Эти величины значительно меньше критических [c.56]

В горелке предварительного смешения раствор распыляют в виде аэрозоля с помощью окислителя через смесительную камеру. Полученную в результате смесь аэрозоль-окислитель затем смешивают с горючим перед введением в горелку. В отличие от предыдущего способа, в камере происходит отделение более крупных частиц аэрозоля. Это приводит к тому, что в пламя поступают более мелкие частицы аэрозоля, что обеспечивает полное испарение капель и атомизацию частиц. Однако эффективность перевода пробы в аэрозоль обычно порядка 5%. Такие пламена имеют ламинарную структуру. Для горелок предварительного смешения существенно, чтобы скорость смеси горючее-окислитель на выходе была выше скорости распространения пламени, чтобы избежать проскока и взрыва. [c.18]

В целом такое пламя можно рассматривать как своеобразный огненный шар . Тепловой поток от поверхности пламени может быть принят равным 120 кВт/м . [c.190]

При добавке паров этанола, вводимых в накопитель, максимальная температура пламени падает, но остается достаточно высокой (2600° С). Благодаря повышению теплотворной способности количество тепла, выделяемого пламенем при наличии в нем паров этанола, возрастает втрое. Такое пламя дает наиболее остро направлен-ный факел. При добавке этанола в продуктах сгорания присутствует СО. [c.46]

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]

Если горючий газ частично заменить на инертный газ, например, на азот, то значение С уменьшится. Это должно вызвать уменьшение высоты пламени в случае недостатка кислорода. Так, пламя метана при случае избытка кислорода и увеличение высоты пламени в случае недостатка кислорода. Так, пламя метана при избытке кислорода имеет высоту 8,1 дюйма. При замене половины метана на азот высота пламени снижается до 3,5 дюймов. Согласно теории, длина пламени должна уменьшиться вдвое, что, по-видимому, следует расценивать как достаточно хорошее качественное совпадение. Если заменить часть горючего газа на кислород, то значение сх уменьшится, и можно ожидать такой же эффект, как и в случае инертного газа. Но если ввести в горючий газ слишком много кислорода, то возникнет пламя в предварительно перемешанной смеси типа бунзеновского пламени. Такие пламена были рассмотрены в предыдущей главе. [c.184]

Водородно-воздушное пламя имеет скорость горения порядка 0,5 м/с, а линейная скорость потока газа может быть выше этой величины и составляет обычно около 1,0 м/с. Такое пламя должно было бы слегка сжиматься, если бы процесс горения был изотермичен. Однако в действительности сгоревший газ имеет температуру порядка 2000 К и поэтому испытывает семикратное расширение. Некоторую часть составляет поперечное расширение, а наиболее значительная часть дает ускорение продуктов реакции, в результате происходит перепад давления во фронте пламени. Скорость сгоревших газов относительно фронта порядка 2 м/с расстояние в 1 см при такой скорости сгоревшие газы проходят за 500 мкс. Для изучения пламен применяются различные приборы с разрешением 100 мкс. В частности, пламенный фотометр позволяет проводить измерения с разрешением 10 мкс. [c.206]

Уравнение Семенова широко используется при интерпретации экспериментальных данных по скоростям распространения медленных пламен [9, 10], однако оно неудовлетворительно предсказывает наблюдаемую зависимость скорости пламени от давления. Это уравнение также неприменимо для быстрых пламен, где определяющую роль играют цепные разветвленные реакции с участием атомов водорода. Такие пламена имеют малую энергию активации и распространяются намного быстрее, чем углеводородные, для которых первоначально и применялось уравнение (3.3). Высокая скорость таких пламен определяется не температурой горения или потоком тепла в исходную смесь газов, как в тепловой теории, и не скоростью диффузии исходных компонентов в зону реакции, как в диффузионной теории, а, скорее, скоростью, с которой активные центры — радикалы и ато-мЫ — диффундируют в горючую смесь и инициируют реакцию. [c.208]

Существуют определенные аналитические характеристики пламени. Пламя, безусловно, должно быть стабильным, безопасным и стоимость компонентов для его поддержания должна быть невысока оно должно иметь относительно высокую температуру и медленную скорость распространения, что повышает эффективность десольватации и получения пара и в результате приводит к большим сигналам эмиссии, абсорбции или флуоресценции. К тому же, пламя должно обеспечивать восстановительную атмосферу. Многие металлы в пламени имеют тенденцию образовывать устойчивые оксиды. Эти оксиды тугоплавки и не легко диссоциируют при обычных температурах пламени. Для повышения степени образования свободных атомов их необходимо восстановить. Восстановление может быть достигнуто почти в любом пламени, если создать скорость потока горючего газа большей, чем это необходимо по стехиометрии горения. Такое пламя называют обогащенным. Обогащенные пламена, образуемые такими углеводородными горючими, как ацетилен, обеспечивают прекрасную восстановительную атмосферу, обусловленную большим количеством углеродсодержащих радикальных частиц. [c.682]

Небольшие размеры горелки обусловливают спокойный режим потоков пара и воздуха. Пламя не колеблется и сохраняет форму неизменной в течение продолжительного времени. Такое пламя называют ламинарным. Если увеличить диаметр сосуда, в котором находится горящая жидкость, пламя теряет правильную форму. Пламя, [c.15]

При распылении раствора образуется аэрозоль, состоящий из капель различного размера. Крупные капли оседают на стенках распылительной камеры и стекают в дренажную трубку, а мелкие смешиваются с горючим газам и окислителем и вместе с ними перемещаются к пламени. В процессе движения От сопла распылителя и до поступления в пламя капельки аэрозоля полностью или частично высушиваются, т. е. растворенное вещество освобождается от растворителя и в зону первичного сгорания поступает в виде сухих твердых либо расплавленных частиц. При такой подготовке горючей смеси получается пламя, близкое к ламинарному, а горелки, обеспечивающие такое пламя, называют ламинарными. [c.33]

Для получения водородного пламени используют обычные ацетиленовые горелки. Вместо окислителя подают инертный газ (аргон или азот), который всасывает и распыляет анализируемый раствор и одновременно является разбавителем водорода. Окислителем служит кислород, проникающий в пламя из окружающего воздуха путем диффузии. Поэтому такое пламя называют диффузионным. При использовании аргона в качестве газа-разбавителя получают большую чувствительность, так как из-за меньшей теплоемкости аргона температура пламени выше [22]. [c.35]

Растворитель не должен быть слишком летучим. При использовании легколетучего растворителя помимо пожарной опасности нарушается стабильность пламени, такое пламя сильно шумит , в результате ухудшаются чувствительность и точность анализа. Но растворитель должен быть достаточио летучим, чтО бы вовремя спариться п не препятствовать атомизации пробы. [c.37]

Источники пламени. Применяют пламя, для получения которого в качестве горючего используют ацетилен, пропан или водород, а в качестве окислителя — воздух, кислород или оксид азота (I), Выбранная газовая смесь определяет температуру пламени. ВоЗ душно-ацетиленовое пламя и воздушно-пропановое имеют низкую температуру (2200—2400 °С). Такое пламя используют для определения элементов, соединения которых легко разлагаются при этих температурах. Таких элементов большинство, и потому в дальней шем тексте, если нет специальных указаний, предполагается использование воздушно-ацетиленового пламени. Воздушно-пропановое пламя используют тогда, когда имеются затруднения в получе НИИ ацетилена такая замена осложняет работу, поскольку в техническом пропане имеются примеси, загрязняющие пламя. Прй определении элементов, образующих трудно диссоциирующие соа- [c.20]

После начального свечения, наблюдаемого сразу послс наполнения сосуда, возникают с интервалами в несколько секунд четг>1ре или пять отдельных холодных пламен. Каждое такое пламя, прежде чем погаснуть, проходит через все реакционное пространство. [c.250]

Использование в трубчатых печах природного газа одного месторождения целесообразно, поскольку обеспечиваются постоянство состава и рабочие параметры, что делает возможным иметь стабильную топливную систеглу с комплексным применением приборов автоматического управления технологическим режимом. Однако в практике работы предприятий могут поставляться природные газы от различных месторождений, различающиеся по составу. Обобщенную оценку качества горючего газа дают по соотношению Н/С. При теоретически достаточном количестве воздуха чем выше Н/С, тем пламя будет более прозрачным (так как водород сгорает быстро, образуя прозрачное, с лиловым оттенком пламя, а углерод сгорает медленно ярко-желтым пламенем). Желтый цвет пламени — результат горения газообразного топлива определенной молекулярной массы. Так, пламя при сжигании бутана имеет более ярко выраженный желтый цвет, чем при горении метг на. Ярко-желтым пламенем горит этилен. Считают, что если отношепие Н/С превышает 0,2, то топливо горит удовлетворительно, а при Н/С, близком к 0,1, очень трудно обеспечить нормальное сжигание топлива. [c.109]

Особенности смесей сероуглерода. Сероуглерод является одним из наиболее сложных в отношении взрывоопасности объектов химической технологии. Пределы взрываемости его смесей с воздухом считаются равными 1,25—50%, т. е. Скр = 5,7—0,070 такой диапазон много шире, чем для других горючих. В определенных условиях оказываются горючими смеси, содержащие сотые и даже тысячные доли процента СЗг. Самовоспламенение семсей СЗг возможно при крайне низких температурах— до 80 °С наблюдалось и низкотемпературное инициирование горения в режиме поджигания смесей СЗг— нагретым телом. Эти особенности обусловлены склонностью смесей сероуглерода к образованию холодных пламен, однако такие пламена далеко не всегда имеют возможность порождать опасные горячие пламена. [c.79]

Смесь пентана с воздухом (объемное отношение углеводорода к воздуху менялось в различных опытах от 1 8 до 1 1) пропускалась при атмосферном давлении со скоростью 5—6 м1час через реакционную стеклянную трубку (диаметр 5,4 см, длина 10 см), температура которой медленно повышалась. При 220—225° в смеси появляется слабое бледно-голубое свечение, интенсивность которого увеличивается прп 240—245 и которое в интервале 260—265° сменяется довольно ярким холодным пламенем, возникающим у выходного конца реакционного сосуда и распространяющимся навстречу потоку газов со скоростью около 10 см сек. Холодным такое пламя называется потому, что температура в нем лишт, на 100—150° выше температуры окружающей среды. В описанном случае периодом индукции холодного пламенп является время, за которое газовая смесь протекает через реакционную трубку (с момента входа п до момента возникновения холодного пламени у конца трубки). Холодные пламена следуют друг за другом через определенные промежутки времени, становясь с ростом температуры сосуда все более медленными и диффузными. При температуре около 290° холодные пламена исчезают и взамен пх снова возникает люминесценция всей смеси с зонами максимальной яркости, которые также движутся навстречу газовому потоку. Начиная с 525—550° люминесценцию уже не удается обнаружить из-за свечения раскаленных стенок реакционного сосуда. В интервале 670— 710° у входа смеси в сосуд возникает истинное воспламенение, имеющее пульсирующий характер. [c.78]

При работе с эфиро-кислородными смесями в закрытых трубах малого диаметра было обнаружено интересное явление осциллирования пламени. В продуктах холодного пламени, инициированного горячей проволочкой, возникает голубое пламя, которое, двигаясь с большей скоростью, нагоняет холодное пламя, и, соединившись с ним, превращается в нормальное пламя. Это последнее, однако, зарождается в смеси, соотношение эфира к кислороду в которой находится вне той области составов, внутри которой возможно распространение нормальных пламен. Поэтому такое пламя нестабильно и через короткий промежуток времени оно заменяется холодным пламенем. Такой цикл пла- [c.186]

В первом случае сажа образуется в пламени маленьких горелок, из которых вытекает не смешанная с воздухом струя природного газа или паров жидких углеводородов. Горение происходит за счет смешения вытекающего газа с окружающим воздухом. Так как смешение горючего с кислородом происходит в основном за счет диффузии, это пламя называется диффузионным. Такое пламя дает бунзеновская горелка, если полностью закрыть нижнее отверстие для подачи воздуха. Это пламя в отличие от несветящегося бунзе-повского пламени светится свечение происходит за счет излучения, производимого раскаленными сажевыми частицами. [c.546]

В эмиссионной фотометрии анализируемый раствор распыляют в высокотемпературное пламя и фотометрируют излучение линии Сс1 3261,0 А. Сами пламена сильно излучают в этой области спектра, поэтому необходимо выбирать такое пламя, при котором отношение интенсивности линии к излучению фона имеет наибольшую величину. Это достигается в смеси водорода с воздухом. При использовании комбинированной горелки-распылителя (кислородно-ацетиленовое пламя) чувствительность определения составляет 0,5 мкг СА1мл [336]. [c.129]

Начиная с давления, при котором происходит загорание ЖВВ в сосуде данного диаметра (оно обусловлено тепловыми факторами) и вплоть до некоторого давления, которое различно у разных ЖВВ, наблюдается медленное равномерное горение. Так, согласно данным Андреева [38], нитрогликоль устойчиво горит при диаметре стеклянной трубки в 3—4 мм при давлениях более половины атмосферы, а при 1 атм скорость составляет около 2 см/мин. При этом фронт горения ровный, пламя, как правило, слабосве-тящееся, температура его относительно невелика. Реакции в пламени идут не до конца, осуществляются только наиболее активные стадии. Такое пламя называют первичным. [c.228]

Здесь следует, однако, отметить, что оценки основывались на характеристиках турбулентности в набегающем потоке. В пламени эти характеристики могут меняться, о чем свидетельствуют следующие соображения. При К < 1 минимальный масштаб пульсаций скорости в свежей смеси много больше толщины фронта пламени 0 . Это означает, что пламя можно рассматривать как локально плоское. В газодинамическом приближении (а -> 0) такое пламя неустойчиво относительно возмущений с любой длиной волны (Ландау [1944]). Учет эффектов, обусловленных вязкостью и теплопроводностью, проведен в книге Нестационарное распространение пламени под редакцией Маркштейна [1968], Истратовым и Либровичем [1966 а, б]. В этих работах показано, что гармонические возмущения с длиной волны / > 1er неустойчивы, а возмущения с длиной волны / < let устойчивы. Эти выводы подтверждены экспериментально Петерсоном и Эммонсом [1961], которые исследовали устойчивость пламени стабилизированного колеблющейся проволочкой. Обработка этих данных показывает, что [c.225]

Эффекты диффузии газа или иаров горючего уже упоминались в гл. 5 в связи с механизмом самовосиламенения одиночных капель жидкого горючего и распылов. До сих пор в основном рассматривались проблемы распространения иламеии (гл. 7) и искровое воспламенение (гл. 3) в предварительно перемешанных газах. Даже в этих случаях явление диффузии играет определенную роль, хотя и не оказывает решающего влияния на свойства иламени. Однако существуют такие типы пламен, когда взаимная диффузия между парами горючего (нли горючим газом), с одной стороны, и воздухом (или кислородом), с другой стороны, играет главную роль, т. е. когда скорость горения и форма пламени определяются диффузией. Такие пламена отличаются по своей природе от предварительно перемешанных пламен и обычно называются диффузионными иламенами. Множество примеров диффузионных пламен можно обнаружить вокруг нас факел свечи и пламя керосиновой лампы, которые используются для освещения, горение дров и каменного угля, которые используются в качестве источника тепла и т. д. По-видимому, самым первым типом горения, с которым познакомился человек, было именно диффузионное горение. Пламена, возникающие при горении распыленного топлива, также являются примером диффузионных пламен, которые используются в промышленных печах и тепловых двигателях. [c.168]

Наиболее частым случаем является образование сажи в пламенах при горении органических веществ. Кроме того, во многих случаях образуются частицы металлических окислов, таких как МдО или А12О3. Конденсированные частицы могут оказать влияние на излучение. Вместо спектра, состоящего из дискретных полос, такие пламена дают главным образом сплошной спектр, приближающийся к спектру абсолютно черного тела. Однако неправильно было бы полагать, что он идентичен спектру абсолютно черного или серого тела при температуре пламени. Во-первых, излучательная способность частиц может изменяться при изменении длины волны. Известно, что цветовая температура пламени свечи примерно на 100 °С выше истинной температуры [8, с. 215] это связано с изменением излучательной способности при изменении длины волны вследствие малого размера частиц. [c.35]

Оплавление торцов труб. Шлифовка торцов труб может быть заменена оплавлением их. Процесс оплавления заключается в следующем. Стеклянную трубу устанавливают в горизонтальном положении и приводят во вращение. Один конец трубы закрывают асбестовой пробкой в целях устранения циркуляции воздуха внутри трубы, вызывающего ее охлаждение. Вначале торец трубы разогревают мягкимл> газовоздушным пламенем в течение 20—30 сек (для труб диаметром 65— 68 мм). Затем интенсивность пламени горелки увеличивают за счет подачи кислорода. Такое пламя обеспечивает оплавление торца трубы. В целях придания торцу плоской формы, необходимой для обеспечения стыкования труб, торец оформляют с помощью графитовой лопаточки. Продолжительность операции оплавления, включая оформление торца, составляет 60—80 сек. После оплавления торца пламя вновь уменьшают, чтобы постепенно охладить разогретый участок трубы в течение 30— [c.98]

Диффузионное распространение пламени. Если химические и физические процессы, происходящие во многих (з частности, в воздушных) пламенах, таковы, что справедливость основных положений тепловой теории применительно к этим пламенам не вызывает сомнений, то, по-видимому, можно указать также и такие пламена, к которым эта теория заведомо неприменима. Выполнимость условия подобия поля температур и поля концентраций нужно рассматривать как наиболее общий критерий при менимости тепловой теории распространения пламени. Все формулировавшиеся различными авторами условия, определяющие возможность теплового механизма распространения пламени, в конечном итоге сводятся к этому критерию. Так, например, Бартоломе [347, 348, 1097] полагает, что тепловой механизм не осуществляется в горячих пламенах (температура выше 2500° К), где вследствие высокой степени диссоциации значительная часть освобождающейся в результате реакции энергии имеет форму химической энергии свободных атомов и радикалов, диффузия которых из зоны горения в свежую смесь, опережающая иодвод тепла, и является основной причиной распространения пламени. При этом Бартоломе исходит из того факта, что скорости распространения пламени в воздушных смесях, которые горят при температурах ниже 2400° К, обычно равны 30—70 см сек, в то время как скорости горения кислородных смесей (Г,. = 2700° К) составляют 400—1200 см сек. Ввиду того, что при температуре кислордиого пламени газ заметно диссоциирован, естественно возникает представление о связи между величиной Ыо и боль шой концентрацией атомов и радикалов — продуктов диссоциации горячего газа. По Бартоломе, в основе механизма распространения таких пламен лежит диффузия атомов (преимущественно атомов водорода) в холодную смесь, причем он полагает, что главная роль атомов заключается в их рекомбинации, которая сопровождается выделением больших порций тепла и которая, таким образом, способствует передаче тепла от горячего холодному газу 4 [c.616]

Как правило, исследования механизма ингибирования горения были ввязаны с изучением воздействия ингибиторов на предварительно приготовленные гомогенные горючие смеси. Вместе с тем реальные пожары — это диффузионное пламя, а исследования влияния галоидосодержащих ийгибиторов на диффузионное горение, чрезвычайно ограничены. В этой связи большой интерес представляет работа Крейтца [71], который утверждает, что такие пламена в большей степени. характеризуются окислителем, чем горючим. При этом важную роль активных центров играют атомы кислорода, а ингибирование обусловливается гибелью атомарного кислорода, например по реакции [c.95]

При использовании ламинарного пламени в качестве атомизатора достигается большая интенсивность аналитического сигнала, такое пламя меньше шумит , поэтому но-вышается чувствительность анализа. Кроме того, условия атомизации меньше зависят от различных мешаюших факторов. Эти преимуше-ства ламинарного пламени объясняются тем, что вещество поступает в пламя в виде мелких твердых частиц, которые успевают -за время пребывания в зоне первичного сгорания полностью тревратиться в атомный пар (или возбудиться). [c.34]

Растворитель должен оказывать минимальное влияние на характе р пламени. Так, при сгорании ароматических углеводородов образуется яркое коптящее пламя. Такое пламя обладает высокой абсорбционной способностью, что, естественно, мешает анализу, особенно при работе в коротковолновой области спектра. Кроме того, если посуда с ароматическим растворителем недостаточно гарметизирована, то пары растворителя, попадая в пучок светового луча прибора, вносят существенные погрешности в результаты анализа, так как имеют исключительно высокую абсорбционную способность в области спектра до 250 им. Та к, моноядерные ароматические углеводороды дают интенсивные абсорбционные сигналы в облз сти спектра 180—280 им. Молярный коэффициент поглощения толуола и ксилолов на участке спект1ра 189—195 нм составляет 55 000— [c.37]

Winter для получения высоких выходов очень чистого угля и хлористого водорода сжигал смесь углеводорода (газа или пара) с хлором в атмосфере воздуха. Такое пламя состо т из ярко светящейся внутренней зоны, где хлор реагирует с углеводородами, и внешней окислительной зоны. Уголь отделяется от газообразных продуктов фильтрованием или электрическим осаждением, а газообразные продукты промываются водой для удаления хлористого водорода. [c.248]

При горении водорода в кислороде образуется чистое некоптящее пламя и развивается температура до 3100 К. Такое пламя необходимо, например, в тех случаях, когда при нагревании или сварке налет углерода на изделии недопустим (выполнение кварцедувных и других работ). [c.553]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология