Режим гетерогенного горения частиц

При гетерогенном горении углерода протеканию реакций предшествует процесс подвода окислителя из окружающей среды к реакционной поверхности. Поэтому скорость гетерогенного горения зависит от скорости этих двух основных составляющих процессов М = ка, где к — константа скорости реакции а — концентрация кислорода на поверхности топлива IV = Да — а), где В — константа скорости диффузии, а — концентрация кислорода в потоке, в котором сгорает частица углерода. Из этих двух зависимостей величина скорости гетерогенного горения выражена через количество кислорода, потребляемого единицей поверхности частицы, и равна w = aJ(i/k — 1//)). При низкой температуре потребляется кислорода меньше, чем подводится диффузией горение лимитируется кинетикой реакции, и = ка . При высокой температуре интенсивность горения ограничивается, наоборот, скоростью диффузии — диффузионный режим, при котором и = Ва . [c.43]

Увеличение температуры средни резкое улучшение качества распыливания при сжигании мазута создают благоприятные условия для увеличения количества топливных паров, которые выходят за пределы зон горения индивидуальных частиц (капель). В этом случае сокращается время сгорания капель, а режим горения приближается от гетерогенного к режиму горения газовых смесей, рассмотренному в 1-3. [c.41]

Газофазный режим горения При температуре в зоне горения выше 1600 °С кислород практически полностью поглощается газофазной химической реакцией и не достигает поверхности частицы. Поэтому гетерогенные реакции углерода с кислородом внутри пористой частицы отсутствуют. Внутри частицы осуществляется только гетерогенная химическая реакция С с СО,. При предельных параметрах существования газофазного режима горения основным первичным продуктом является СО . [c.45]

Гетерогенный режим—горение происходит на поверхности и внутри частиц топлива, и тепло, выделяющееся в результате химической реакции, нагревает непосредственно частицы. Так горят, например, частицы углерода (графита, электродного угля), в которых отсутствуют летучие органические вещества. При этом температура частиц может достигать столь высоких значений ( 3000 К), что на процесс передачи тепла в смесп будет влиять излучение. [c.402]

Режим гетерогенного горения частиц. В этом режиме отсутствуют F-фаза и пары топлива (pi(2) = 0, /21 = /), и тепло хими-ческо11 реакции выделяется непосредственно в частицах, чему соответствуют аккомодационные соотношения в виде [c.408]

Влияние размеров частиц уранового сырья. При уменьшении размеров частиц дисперсного уранового сырья (при этом увеличивается его удельная поверхность) происходит возрастание удельной скорости гетерогенной химической реакции, т. е. увеличивается интенсивность тепловыделения. Па рис. 8.39 это выражается в сдвиге тепловых функций (при Dp = onst) при dl > 2 > ds- Следовательно, при изменении дисперсности сырья можно вводить пламенный реактор в режим стабильного горения сырья (кривая 3) или выводить из него (кривая 1). [c.460]

Существенным фактором, интенсифицирующим процессы горени [ и газификации твердых топлив, в ряде случаев можно считать также скорость потока реагирующих газов. В слоевых процессах скорость горония насколько высока и потребление кислорода в гетерогенных реакциях происходит так быстро и так активно, что длина кислородной зоны измеряется 2—3 диаметрами частиц, причем с повышением расхода дутья интенсивность гореиия углерода пропорционально возрастает (см. рис. 31). Практически скорость реагирования твердого топлпва в слое лимитируется только скоростью дутья и, следовательно, устойчивостью слоя кусков. Горение кокса в доменной печи, как известно, протекает при высоких темиературах (1600—2000°), и поэтому скорость процесса в основном оиределяется скоростью молярной диффузии, которая в свою очередь определяется скоростью дутья. Огромные скорости реакции твердых топлив, помимо благоприятных температурных условий, обеспечиваются высокими относительными скоростями между газом и частицами топлива. Высокие скорости обтекания газом кусков топлива, наряду с непрерывным подводом кнслорода к реакционной поверхиости, способствуют и отводу продуктов сгорания, в том числе и таких, как окись углерода, оказывающая тормозящее действие на горение углерода, и тем самым интенсифицируют слоевой процесс. Пределом скорости реакции в слое является переход в кинетический режим, когда суммарная скорость реакции будет определяться пе скоростью подвода окислителя, а скоростью химической реакцрш. Однако этого предела в кислородной зоне обычно достигнуть не удается, и практически суммарная скорость реакции в слое определяется, как раньше указывалось, такой скоростью подвода реагирующего газа, при которой сохраняется устойчивость залегания кусков топлива в слое. В зависимости от фракционного состава топлива критическая скорость газового потока, при которой теряется устойчивость частиц в слое, характеризуемая данными, приведенными [c.560]

Изучение воспламенения газовзвесей актуально в связи с проблемами взрыво- и пожаробезопасности промышленных пылей. С точки зрения общей теории гетерогенных сред, частным случаем которых является газовзвесь мелких твердых частиц и газа, математическое и физическое описание движений аэровзвесей возможно в двух приближениях. Первое - это режим одиночных частиц, описанный выше, когда движение и нагрев дискретной фазы осуществляются на фоне известного поля течения газа. Это описание справедливо для газовзвесей с достаточно малым содержанием пыли. Второй подход основан на предположении, что частиц достаточно много и они могут оказывать обратное влияние на газ как динамическое, так и тепловое. Ранее [2-5] были предложены математические модели воспламенения и горения газовзвесей в динамических условиях за проходящими и отраженными ударными волнами, которые принимали во внимание различие скоростей и температур фаз, гетерогенную химическую реакцию низкотемпературного окисления. Для замыкания этой модели на стадии воспламенения принималось, что размер частицы приближенно равен начальному и что тепло химической реакции выделяется только в конденсированной фазе. [c.91]