Температура и излучение сгоревшего газа

Схема одной из современных трубчатых печей пиролиза представлена на рис. 9. Газообразное или жидкое топливо сгорает в панельных горелках 2, расположенных в системе каналов в керамической кладке (панели) печи. В топочных камерах находится радиантная секция 3, состоящая из вертикальных труб 4, обогреваемых за счет наиболее эффективной теплопередачи излучением от раскаленной панели печи и топочных газов. В этой части труб и протекает непосредственно пиролиз, здесь поддерживается наиболее жесткий температурный режим. Частично охлажденные топочные газы поступают затем в конвекционную камеру 5, где теплопередача осуществляется за счет менее эффективной конвекции тепла. В расположенной здесь секции труб сырье и пар-разбавитель нагреваются до необходимой температуры, после чего они поступают в радиантную секцию труб и продукты пиролиза уходят из печи на дальнейшую переработку. Топочный газ направляется на утилизацию его тепла и затем выводится в атмосферу. [c.41]

При этих условиях углеводороды, нагревающиеся за счет излучения рабочего простраиства печи, частично разлагаются с выделением сажистого углерода, который постепенно сгорает в объеме печи, повышая светимость пламени. В то же время горючие газы (СО, Н2) при быстром смешении сго рают вблизи горелки, обеспечивая высокую температуру горения. Замедленный характер выгорания сажистого углерода и более крупных углеродистых частиц объясняется, в частности, тем, что факел, обладая известным запасом кинетической энергии, подса-сывает о к-ружающие продукты горения, которые, обедняя смесь в отношении содерл<ания кислорода, делают ее менее окислительной. Чем меньше коэффициент расхода воздуха, при котором горелка обеспечивает полноту горения газообразных составляющих пламени, тем большую светимость будет иметь пламя, тем эффективнее будет работать печь. [c.287]

Газ до вступления в первую зону горения подвергается нагреву за счет излучения из зоны горения и диффузии продуктов сгорания. В случае сжигания газов, содержащих углеводородные соединения, этот нагрев сопровождается двумя основными процессами процессом окисления, который начинается при сравнительно низких температурах и процессом термического расщепления. Процесс окисления благоприятствует успешному ходу горения. Процесс же расщепления при высоких температурах обусловливает образование тяжелых углеводородов, осложняет процесс горения и вызывает неполноту горения. В процессе окисления образуются альдегиды, которые или окисляются в формальдегиды при наличии кислорода, или расщепляются в его отсутствии. При наличии достаточного количества воздуха формальдегиды сгорают в СО2 и Н2О. В случае же отсутствия воздуха формальдегид разлагается на СО и Нг. Последние в дальнейшем при наличии воздуха сгорают по характерным для них цепным реакциям, процесс завершается без образования продуктов неполного горения. В случае недостаточного количества кислорода или при неравномерном его распределении в газовоздушной смеси имеет место расщепление альдегидов или даже исходного газа с образованием тяжелых углеводородов, обусловливающих образование сажи и появление химической неполноты сгорания. [c.163]

Детектирование может быть интегральным и дифференциальным. При интегральном детектировании фиксируется общее количество компонентов (например, их общий объем). Вследствие малой чувствительности и инерционности интегральные детекторы применяют крайне редко. Дифференциальное детектирование (более чувствительное) обеспечивает фиксацию концентрации компонентов. Наиболее распространенными детекторами являются ка-тарометры (регистрируют изменение теплопроводности газов по изменению электрического сопротивления проводника), ионизационные детекторы (по току ионизации молекул газа под воздействием пламени или радиоактивного излучения), детекторы плотностн, или плотномеры (по плотности газа), пламенные детекторы (по температуре пламени, в котором сгорает элюат) и др. [c.178]

С. Пример расчета по различным моделям. Расчеты по различным моделям выполнены для цилиндрического технологического нагревателя мощностью 3,3 МВт. Проектная температура газа на выходе из конвективного участка равна 600 К. Поглощающие теплоту трубы с наружным диаметром 0,14 м расположены в один ряд с расстоянием между центрами 0,25 м. Коэффициент излучения труб равен 0,85, и установлено, что температура поверхности труб равна 650 К. Топливная смесь (88 % углерода и 12 % водорода по массе) сгорает при 25% -ном избытке воздуха (что соответствует 18,6 кг воздуха на 1 кг топлива), который предварительно подогревается до 480 К. [c.120]

Трубчатая печь предназначена для нагрева сырья до температур реакции. Современные трубчатые печи, как правило, состоят из двух камер - камеры радиации 5 и камеры конвекции 3 (рис.II). Топливо (мазут или газ) сгорает в форсунках 7, расположенных в камере радиации. Тепло от факелов, образующихся при горении топлива, и от раскаленных дымовых газов передается излучением сырью, которое движется по трубам, размещенным по стенкам камеры радиации. [c.72]

И выходит в керамические туннели. Здесь газо-воздушная смесь сгорает, причем горение заканчивается в пределах длины туннелей. Нагрев их до рабочей температуры (700—1000° С) достигается через 20—30 мин после розжига. Раскаленный огнеупор туннелей излучает тепло на обогреваемую поверхность. Доля тепла, передаваемого этими горелками излучением нагреваемым поверхностям, достигает 70% от теплопроизводительности горелок. [c.209]

В них топливо сгорает в беспламенных горелках 2, представляющих собой ряд каналов в керамической кладке печи. При использовании таких горелок пламя не попадает в топочные камеры 1, а тепло излучается раскаленной панелью и отдается газами сгорания, что делает печь более компактной и увеличивает ее к. п. д. В радиантной секции 3 теплопередача осуществляется за счет излучения, причем трубы обогреваются с двух сторон, что повышает тепловое напряжение (в отличие от старых печей, где трубы расположены у потолка). Частично охлажденные топочные газы поступают затем в конвективную камеру 5, где теплопередача осуществляется за счет менее эффективной конвекции. Пары исходного сырья и водяной пар подают в секцию труб, находящихся в конвективной камере они нагреваются до необходимой температуры и затем поступают в радиантную секцию, где и происходит пиролиз. [c.52]

В печах с излучающими стенами топки для сжижения газообразного топлива применяют специальные панельные горелки (рис. У-8), в которых газ в смеси с воздухом сгорает в каналах керамических насадок. В результате поверхность керамики раскаляется до температуры 1000—1200 °С и становится источником излучения. Теплопроизводительность горелок регулируется [c.162]

На рис, 4.22 показана прокалочная печь с конвективно-радиа-ционным нагревом кипящего слоя алюмосиликатного катализатора и носителя, В нижней части печи расположена топочная камера, в которой сгорает смесь природного газа (расход 20 м /ч) с воздухом, Температуру газов, поступающих под газораспределительную решетку 11 (выполнена из стали Х17НЗМ2Т), поддерживают в пределах 790—800 °С, Цилиндрический корпус 12 печи футерован диатомитовым и шамотным кирпичом, В пространстве между решеткой 11 и сферическим сводом из жаропрочного бетона находится зона прокалки с кипящим слоем 6 термообрабатываемого материала. Свод 7 разогревается тремя газовыми горелками до 300 °С, Подача природного газа в горелки — 25 м 7ч. Излучение свода обогревает поверхность зеркала кипящего слоя, образующегося при прохождении топочных газов со скоростью 0,7— 0,8 м/с. Глубина прогрева 5—6 мм при общей высоте кипящего слоя 400—500 мм и подаче исходного катализатора через течку 8 85 кг/ч. [c.210]

Принцип работы газовых горелок инфракрасного излучения заключается в следующем газо-воздушная смесь, содержащая все необходимое для горения количество воздуха (а = 1,03 1,05), из инжекционпо-смесительного устройства поступает в отверстия керамической плитки и сгорает при выходе из них в непосредственной близости от поверхности керамики, нагревая наружную поверхность керамической плитки до температуры 850 —900° С. [c.38]

Конструкция печи для получения сажи из жидких углеводородов нефти приведена на рис. 4.14. Температура, необходимая для проведения процесса, обеспечивается сжиганием природрюго газа в камере горения. Сюда же впрыскивается подогретое сырье. Распыленное сырье получает теплоту горящего газа излучением, испаряется и воспламеняется, но не сгорает полностью. Пройдя участок диффузионного горения, оно разлагается в реакционной камере. Диаметр реакционной камеры 0,3—1,5 м, длина 3—15 м. Процесс ведется при 1300—1500 °С и 30 кПа в течение 0,05—5 с. Закалка газов осуществляется впрыскиванием воды, в результате чего температура снижается до 700 °С и процесс прекращается. [c.107]

Однако тепло идет и в других направлениях как показано стрелками 3, часть тепла передастся к стенкам печи, а часть — поду, что приводит к повышению температуры этих частей печи. Другая часть тепла теряется в окружающее пространство вследствие излучения и конвекции от наружной поверхности стен или в результате теплопроводности в землю (см. стрелки 2). Через щели и другие отверстия тепло излучается из печи (стрелки 4) печные газы выходят через заслонку (стрелка 5), часто сгорая вне печи и унося с собой много тепла. Тепло теряется каждый раз, когда открывается заслонка. Возникают также и специальные потери. [c.119]

При давлениях горючей смеси порядка атмосферного (или выше атмосферного) вследствие большой абсолютной скорости реакции температура пламени достигает 2000—3000° К и мы имеем обычные горячие пламена с характерной для них структурой. Структура горячего пламени может быть различной в зависимости от условий горения. Наиболее простой структурой обладают пламена, горящие без доступа внешнего воздуха. Таковы пламена, горящие в трубах, в частности, пламя, получаемое при подаче горючей смеси через узкую короткую трубку в трубу большего диаметра, сообщающуюся с внешним воздухом только в верхней ее части. В этом случае можно различить следующие три зоны пламени зону предварительного подогрева газовой смеси, зону горения (или зону реакции) и зону сгорзвших газов. В зоне подогрева происходит постепенное повышение температуры, обусловленное передачей тепла от зоны горения и тепловыделением в результате медленных реакций, развивающихся вследствие повышения температуры и диффузии активных центров из зоны горения (см. ниже). При некоторой температуре (температура воспламенения) подогретая смесь воспламеняется — возникает зона горения с характерной для нее высокой температурой и обусловленной ею (а также высокой концентрацией активных центров) большой скоростью реакции. Протяженность (толщина) зоны горения обычно невелика и в случае обычных горячих пламен составляет величину порядка 0,1 мм (см., например, рис. 129). В этих случаях зону горения называют фронтом пламени. Вследствие большой скорости реакции концентрация активных центров во фронте пламени не успевает прийти к равновесию и обычно на несколько порядков превышает равновесную концентрацию при максимальной температуре пламени. Значительно превышающие равновесные значения имеют также концентрация электронов и интенсивность излучения фронта пламени. Однако абсолютные концентрации активных частиц как и концентрации электронов (и ионов) во фронте пламени, относительно невелики, а излучение света не играет существенной роли в тепловом балансе горячих пламен. Поэтому даже значительные отклонения концентраций атомов, радикалов и ионов и интенсивности излучения от равновесных значений не могут сказаться на величине конечной (максимальной) температуры пламени, устанавливающейся по завершению реакции горения на границе фронт пламени — зона сгор -вших газов и определяющейся термодинамическим равновесием продуктов реакции. [c.477]