Образование аэрозолей при горении

Конденсация паров—наиболее распространенный способ образования аэрозолей Пар высокой концентрации, находящийся в воздухе или инертном газе, охлаждается при разбавлении его хо лодным воздухом или быстром расширении до тех пор, пока не станет пересыщенным и не начнет конденсироваться, образуя аэрозоль из жидких или твердых частиц Примером образования кон денсационных аэрозолей ожет служить возникновение облаков при подъеме теплого влажного воздуха в холодные верхние слои атмосферы В лаборатории получают конденсационные аэрозоли путем возгонки многих неорганических и органических веществ В большинстве случаев процесс, приводящий к пересыщению, например, смешение холодного и теплого воздуха в атмосфере или расширение и охлаждение газообразных продуктов горения, происходит одновременно с конденсацией, и степень пересыщения в различных точках системы в любой момент неодинакова Пар может конденсироваться на стенках сосуда, на частицах пыли иаи атмосферных ядрах конденсации, на ионах, содержащихся в паре или нейтральном газе, на полярных молекулах, например серной кислоты, а при очень большом пересыщении — на молекулах или молекулярных агрегатах самого пара Для конденсации на каждом типе этих ядер требуется различная степень пересыщения -х [c.16]

ОБРАЗОВАНИЕ АЭРОЗОЛЕЙ ПРИ ГОРЕНИИ [c.39]

Для образования аэрозолей используются также реакции горения и некоторые другие реакции. [c.75]

Меры безопасности работы. При работе дугового или искрового генератора образуются вредные для здоровья газы — озон или окислы азота, а нри горении угольной дуги— окись углерода и др. Кроме того, при испарении образцов в источниках возбуждения спектра происходит распыление вещества электродов и образование аэрозолей, оказывающих вредное воздействие на оператор. [c.117]

Образование аэрозолей в различных природных и производственных процессах происходит двумя путями диспергированием и конденсацией. Аэрозоли образуются при механическом измельчении и распылении твердых тел или жидкостей дроблении, истирании, взрывах, распылении в форсунках и пульверизаторах и т.д. Так образуется шахтная пыль при бурении и взрывании руд и угля, цементная пыль и др. При выплавке металлов пары их сгорают, а продукты горения конденсируются с образованием дыма, состоящего из твердых частиц металлических оксидов. Примерно так же образуется дым и при горении топлива, но в этом случае помимо твердых частиц сажи в дыме содержатся еще капельки смолистых веществ. [c.92]

Значительное увеличение количества техногенных аэрозолей, возникающих при горении, может заметно изменить условия образования облаков и за счет этого климат планеты. К, счастью, в основных кухнях погоды — тропических областях Атлантического, Тихого и Индийского океанов и в приполярных областях — из-за слабого промышленного развития этих районов техногенные выбросы пока сравнительно невелики. Другое опасное экологическое последствие увеличения количества антропогенных аэрозолей (сейчас они составляют примерно 20% общего количества аэрозолей в природе) — уменьшение прозрачности атмосферы. [c.275]

Аэрозоли возникают в результате диспергирования твердых тел и жидкостей (пыль, туман) конденсации частиц при горении топлив коагуляции малых частиц в атмосфере в более крупные гомогенного или гетерогенного образования ядер конденсации в условиях пересыщения реакций, происходящих на поверхности твердых частиц и приводящих к их росту реакций в капле воды (растворение SO2 и последующее окисление) разрушения крупных частиц и образования большого количества мелких частиц (например, испарение капелек в облаке приводит к увеличению общего числа частиц, способных стать ядрами конденсации). Большинство рассмотренных выше химических превращений оксидов серы, азота, галоидсодержащих соединений происходит на поверхности твердых частиц или капелек атмосферной влаги. Так, сульфат аммония, являясь одним из распространенных компонентов атмосферных аэрозолей, возникает при взаимодействии аммиака с ядрами серной кислоты, образующейся по реакциям (1-3). [c.17]

Пересыщенные пары, из которых конденсируются частицы аэрозолей, могут образовываться и вследствие химических реакций. Наиболее известный пример таких процессов — образование дыма при горении. Аэрозоли получают и при реакции паров аммиака и хлористого водорода, при взаимодействии многих веществ, таких, как SO3, H l, А С1з, с парами воды в воздухе. [c.148]

Аэрозоли, подобно лиозолям, могут быть получены методами диспергирования или конденсации. В природе диспергирование твердых пород происходит при обвалах, вулканических извержениях, выветривании, взрывах. Во всех этих случаях образуются полидисперсные аэрозоли. Более однородные аэрозоли получаются конденсационными методами. В основе их лежат конденсация пересыщенного пара при охлаждении и различные химические- реакции, при которых образуются жидкие или твердые продукты с малым давлением насыщенного пара, например дым, возникающий при взаимодействии газообразных аммиака и хлористого водорода с образованием твердого хлористого аммония, или дым окиси магния, образующийся при горении магния и т. д. [c.356]

Другим недостатком бекмановской горелки является образование налета в кислородном сопле горелки в результате отложения аэрозоля. Образование налета изменяет скорость потока кислорода, а следовательно, и условия горения пламени и эффективность распыления раствора. [c.201]

Процессы образования маскирующих дымов — это горение или конденсация. Простейшей формой дыма является аэрозоль углерода, получающийся при неполном сгорании углеводородов, например дым корабельных труб, образующийся в результате неполного сгорания мазута в котлах, и желтовато-бурый дым, состоящий из углерода и масляного дистиллята, получаемый при сжигании пиротехнической смеси, в состав которой входят смола и древесные опилки. Эти дымы плохо маскируют, так как они преимущественно поглощают свет. [c.410]

С давних пор для получения гигроскопичных аэрозолей использовался фосфор, причем белый значительно эффективнее красного. Образующийся при горении фосфора в воздухе фосфорный ангидрид быстро соединяется с водяными парами и образует фосфорную кислоту. Один грамм элемента дает 3,23 г кислоты. В зависимости от относительной влажности образующийся аэрозоль вместе со сконденсировавшейся на нем влагой может в 5—25 раз превосходить по весу исходное количество фосфора. Реакция окисления фосфора очень экзотер-мична, поэтому аэрозольное облако устремляется кверху с образованием столба, что приводит к некоторому снижению эффекта дымовой маскировки у земной поверхности. [c.411]

Из данных табл. 13 видно, что окислы часто имеют температуру плавления ниже температуры кипения металлов, поэтому они могут находиться на поверхности металла в жидком состоянии. В связи с этим окислы в значительной степени замедляют окисление металлов. Горение этих металлов происходит энергичнее в состоянии порошков, аэрозолей и стружки без образования дыма. [c.149]

Испарение капель и диффузия топлива в газовую фазу приводят к образованию горючей смеси, которая воспламеняется при достаточно высокой температуре. Если рассматривать разбавленный аэрозоль (когда расстояние между каплями велико), то процессы в течение воспламенения и горения можно понять, исследуя поведение отдельных капель. В плотных аэрозолях, однако, капли расположены слишком близко друг к другу для того, чтобы можно было пренебречь их взаимодействием. Это можно видеть на рис. 15.4, на котором изображен процесс горения двух капель жидкого кислорода в горячем водороде. [c.258]

Однако для пламен аэрозолей концепция суперпозиции очагов ламинарного пламени осложнена тем фактом, что необходимо учитывать дополнительные параметры, а именно изменяющиеся размеры капли, изменяющиеся значения температуры и состава окружающих газов (капля может двигаться в областях с горячими продуктами сгорания, образованными в результате горения других капель), нестационарные процессы, обусловленные полным испарением капель (прекращаются подача топлива и горение). [c.260]

В механике часто всякую дисперсную смесь называют суспензией. Среди газовзвесей различают пыли, дымы, туманы. Пыль — неустойчивая дисперсная система, состоящая из твердых частиц размером 10.. .100 мкм, диспергированных в газообразной среде (в результате механического измельчения твердых тел или аэродинамических воздействий струями, ветром и т.п.). Дымы — более устойчивые газовзвеси с твердыми частицами размером 0,1-10 мкм, образующиеся при горении, переработке твердых топлив и химическом взаимодействии газов с образованием новой фазы. Туманы — аэрозоли, дисперсная фаза которых состоит из капелек жидкости размером 10 мкм, образующихся при конденсации пара или распылении жидкости. [c.217]

Таблетка комплекса Парник сжигается внутри закрытого объёма с периодичностью раз в 5...7 дней за цикл развития растений при норме расхода 0,5...2,0 г/м . В итоге на весь период роста необходимость в подкормке составляет всего 8... 14 г/м в зависимости от длительности вегетативного периода, то есть примерно в 500 раз ниже количества минеральных удобрений, вносимых в почву традиционным способом. Это обусловлено высокой степенью поглощения частиц солей аэрозоля растением, так как свежая , образованная в процессе горения частица соли имеет размер 1. ..5 мкм, что значительно меньше устьица листа растения. Соответственно и вредных веществ вносится пропорционально меньше. Кроме того, появляется возможность компоновать удобрения под заказчика с з етом определенных почвенно-климатических условий в разных районах,вводить в их состав нужные элементы. В ходе проведённых совместных испытаний в тепличном комплексе Северо-Западного Китая получен прирост урожая огурцов на 32,2 % /79/. [c.164]

Подобно всем дисперсным системам, аэрозоли могут образовываться как путем диспергирования макрофаз, так и путем конденсации. Теоретическое описание этих процессов рассмотрено ранее в гл. IV. Аэрозоли, образующиеся в процессах диспергирования, как правило, имеют невысокую дисперсность и обладают большей полидисперсностью, чем аэрозоли, образующиеся в процессах конденсации. Диспер-гационные методы образования аэрозолей лежат в основе получения и использования многих важных материалов и препаратов. Это, например, получение порошков путем помола твердых материалов, разбрызгивание форсунками жидкого топлива (для интенсификации процесса горения), ядохимикатов для защиты растений от вредителей, лаков и красок при нанесении защитных покрытий и т. п. Б природе с возникновением аэрозолей путем диспергирования связано образование пыли. [c.273]

На рис. 114 показан концентратор погружного горения с интенсивным перемешиванием греющих газов и жидкости [7, 31, 59—61]. Он представляет собой металлический цилиндр, покрытый снаружи слоем изоляции. В центре расположена графитойая погружная труба горелки с верхней металлической частью, покрытой тонким слоем тефлона. Горелка состоит из камеры сжигания и горловины (сопла), охлаждаемых водой. Горловина уменьшает скорость газового потока при смешении его с кислотой, что способствует сокращению уноса брызг и образованию аэрозоля. [c.255]

В различных практических (Областях остро стоит задача управления устойчивостью аэрозолей. В одних случаях, например при использовании аэрозолей в качестве дымовых завес, приходится поддерживать стабильность аэрозольной системы, в других— необходимо предотвратить, их возникновение или об -печить их эффективное разрушение. Например, необходимо разрушать (осаждать) тонкие, зависающие в воздухе пыли, образование которых почти всегда сопутствует процессу дробления и помола твердых материалов. Нередко такие аэрозоли представляют значительную опасность для здоровья людей, так как, проникая в легкие, вызывают легочные заболевания (силикоз, антракоз). Многие органичесгле вещества, находясь в состоянии высокодисперсных аэрозолей, оказываются взрывоопасными, поскольку горение мгновенно охватывает огромную поверхность и сопровождается резким увеличением объема. Это относится, в частности, к таким обычным веществам, как мука, сахар, угольная пыль, пылевидные отходы обработки полимерных материалов и т. п. [c.334]

Форма частиц аэрозолей зависит от агрегатного состояния капли сферичны, а твердые частицы имеют разнообразную формуиглы, пластинки и пр. Аэрозоли, образованные жидкими частицами, называют туманами, а образованные твердыми частицами— дымами. К дымам относятся и аэрозоли, образующиеся при горении, хотя в них содержатся и твердые и жидкие частицы. Особенно сложные аэрозоли возникают над крупными промышленными городами, где большие массы дыма смешиваются с туманом атмосферы аэрозольные системы такого типа обычно [c.147]

Механизм горения в газовой фазе является основным для вторичных взрывчатых веществ. При горении твердых порохов существенную роль играют экзотермические процессы в твердой фазе. Как показал экспериментально Похил [24], эти процессы приводят к диспергированию твердого вещества и образованию дыма (аэрозоля), на развитой поверхности которого быстро заканчиваются дальнейшие процессы. [c.272]

На рис. 12 представлена общая схема процессов, происходящих при введении в него частиц аэрозоля раствора. Первой стадией является испарение растворителя из частиц аэрозоля жидкость — газ (I), образуемого распылителем. Одновременно с испарением может происходить горение растворителя — если он представляет собой горючую жидкость. В результате потери растворителя образуется аэрозоль твердое тело — газ (И), частицы которого при дальнейшем нагревании испаряются с образованием паров соли (П1). При высокой температуре наступает диссоциация соли с образованием атомов или остатков, входящих в состав исходной соли (IV). Свободные атомы могут образоваться непосредственно из твердого тела при его испарении, если соответствующие молекулы соли или окисла не могут находиться в свободном состоянии ввиду их неустойчивости. Атомы металла далее вступают в реакцию с атомами кислорода, радикалами гидроксила, присутствующими в пламени (V), с атомами галоида, имеющимися в растворе (VI), или ионизируются (VII). Наконец, атомы, ионы или образовавшиеся молекулы новых соединений возбуждаются (VIII—XI), вследствие соударения с частицами газа пламени и затем, переходя на более низкие энергетические уровни, могут излучать свет определенной длины волны, регистрируемый прибором. Возбуждение атома может произойти также под действием кванта света соответствующей энергии, при этом интенсивность падающего светового пучка уменьшается, что регистрируется в абсорбционном методе. [c.30]

Пламя органического растворителя. Для получения атомного пара может быть использовано горизонтальное пламя органического растворителя И, 41]. Считается, что при этом способе весь распыляемый раствор участвует в горении и полностью используется на образование атомного пара определяемого элемента рис. 146. В обычных распылительных системах большая часть аэрозоля конденсируется в распылительных камерах, не достигая пла.мени. В качестве распыляющего газа МОЖно при.менять азот, а из растворителей — ацетон, но особенно удобен ацетилацетон, обладающий комплексообразующими свойствами. [c.251]

При сжигании различных видов топлив возникают сложные аэрозоли. Некоторые из них представляют большой теоретический интерес и имеют практическое значение. В сравнительно простом случае горения газов аэрозоли могут образоваться в отсутствие необходимого избытка воздуха, что приводит к появлению коптящего пламени. Хорошо известна также способность некоторых органических веществ дымить при свободном горении на воздухе. Этому вопросу посвящена работа Кларка, Хантера и Гарнера . Авторы нашли, что для углеводородов это зависит не только от соотношения углерода и водорода в молекуле, большое значение при образовании дыма имеют другие факторы, связанные со строением молекул. По мнению Паркера и Вольфхардаобразование свободного углерода в пламени может происходить следующим образом. При пиролизе возникают высшие углеводороды, молекулярный вес и концентрация которых увеличиваются до тех пор, пока в каком-нибудь месте не возникнет пересыщение паров и не начнется конденсация. Образующиеся при этом мельчайшие капельки содержат кристаллические графитовые ядра, непрерывно растущие до тех пор, пока капельки не превратятся целиком в углерод водород при этом почти полностью улетучивается. [c.39]

Горение аэрозолей. Как отмечалось выше, первым шагом на пути моделирования горения струй аэрозолей является предположение, что горящая струя аэрозоля представляет собой просто ансамбль отдельных невзаимодействующих горящих капель. Капли образуются из струи в виде плотного облака с широким диапазоном размеров. Однако неизвестно, как эти капли различных размеров взаимодействуют друг с другом и с окружающим турбулентным потоком газов (см., например, [ 11Иаш8, 1990]). Для ответа на эти вопросы необходимо разделить весь процесс горения на стадии образования ансамбля аэрозольных частиц, движения капель, испарения капель и собственно горения. [c.257]