Воспламенение двухстадийное

Пропан. Окисление пропана изучено, вероятно, в большей степеии, чем окисление любого другого предельного углеводорода. Это не привело, одиако, к достаточно убедительному объяснению всех наблюдаемых явлений, а лишь слегка рассеяло наше незнание. Окисление пропана во многом подобно окислению этана, хотя такие явления, как холодные пламена, двухстадийное "воспламенение и отрицательные значения температурного коэффициента, характерны только для пропана и более высокомолекулярных парафиновых углеводородов. [c.330]

ХОЛОДНОЕ ПЛАМЯ И ДВУХСТАДИЙНОЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЕ [c.249]

В предыдущем разделе было установлено, что окисление метана может быть однозначно объяснено кинетикой стационарного состояния, которая постулирует, что концентрация промежуточных продуктов, а следовательно, и скорость реакции, достигают стационарного состояния, зависящего только от постепенного расходования реагирующих веществ. Однако по отношению к высшим членам гомологических рядов от концепции стационарного состояния следует отказаться по крайней мере применительно к окислительным реакциям при низкой температуре, характеризующимся появлением холодного пламени и двухстадийного воспламенения.-Эти явления свойственны всем углеводородам и соединениям углеводородных рядов, особенно эфирам и альдегидам, кроме метана, метилового спирта, бензола, этилена, глиоксаля и формальдегида. [c.249]

Измеряя таким путем кинетику при различных давлениях и температурах, можно найти пределы области двухстадийного воспламенения. Она оказалась ограниченной со всех сторон, т. е. и по давлению и по температуре. Для примера па рис. 50 приведены области холодного и горячего пламен воздушной смеси пентана при а = 0,8. [c.165]

Происходящий с повышением начального давления переход от холоднопламенного окисления к так называемому двухстадийному воспламенению связан, по Нейману, с изменением химизма не первых двух стадий (т. е. периода индукции и периода холодного пламени), а третьей, конечной стадии реакции. Химические процессы, составляющие содержание этой последней стадии низкотемпературного воспламенения (т. е. от затухания холодного пламени и до конца реакции, включая и истинное воспламенение), не были изучены Нейманом. Им было высказано лишь предположение, что в этой стадии идут глубокие окислительные процессы, [c.174]

Результаты рассмотренных работ М. Б. Неймана с сотр. и высказанные ими взгляды о химизме холоднопламенного окисления и низкотемпературного двухстадийного воспламенения сразу л- е получили широкое распространение в литературе и длительный срок могли считаться общепринятыми. [c.175]

Реакционным сосудом в этих опытах служила коническая пирексовая труба 60 см длиной, причем на расстоянии 30 см она имела диаметр 2,35 см, а на расстоянии остальных 30 см — равномерно уменьшающийся диаметр вплоть до 0,3 см. Источником зажигания служила раскаленная проволочка. Через трубу пропускалась эквимолекулярная эфиро-кислородная смесь. Подбирая скорость струи, удается вызвать в потоке газа стационарные пламена — холодное и голубое. В табл. 33 приведен состав реакционной смеси, подвергшейся холоднопламенному и двухстадийному воспламенению. [c.188]

При добавке НСНО критическое давление двухстадийного воспламенения снижается с 280 до 240 мм рт. ст. [c.215]

Известно, что кислородсодержащие органические соединения (спирты и эфиры) имеют высокую температурную чувствительность в чистом виде. Например, октановое число метанола в чистом виде по исследовательскому методу (температура воздуха перед карбюратором 52°С, п=6С0 об/мин) составляет 112 единиц, тогда как по моторному методу (1емперату ра подогрева смеси после карбюратора 140 С, п=900 об/мин ) - 90 пунктов. Следовательно, чувствительность метанола, определяемая как разность между ОЧИМ и ОЧММ, равна 22. Для МТБЭ этот показатель равен 16. Согласно опьпным данны.м [6], у парафиновых и нафтеновых углеводородов, облгщающих малой чувствительностью, длительности задержек воспламенения в широком диапазоне изменения температур сжатия (450-600 С) почти не зависят от температуры. У непредельных и ароматических углеводородов, отличающихся высокой температурной чувствительностью, с ростом температуры сжатия наблюдаются непрерьшное уменьшение периода задержки воспламенения. Периодом задержки воспламенения топлива принято и ивать интервал времени от начала развития предпламенных реакций (завершение быстрого нафевания смеси топливо-воздух до заданной начальной тел пературы) до момента появления пламени. Парафиновые и нафтеновые углеводороды обладают двухстадийным процессом воспламенения, поэтому длительность периода задержки х . - для них складывается из двух частей задержки холодного пламени х, - и так называемого второго периода задержки хз - интервала времени от момента угасания холодного пламени (завершение холодно-пламенной стадии) до возникновения горячего взрыва. Стадия холодного пламени характеризуется [c.39]

Двухстадийное воспламенение и модельная схема окисления высших углеводородов [c.280]

Наиболее замечательной особенностью процессов горения высших углеводородов является двухстадийное воспламенение, открытое и исследованное в работах Неймана и его сотрудников [50]. Это явление заключается в следующем. В определенной области температур и давлений возникает холодно е пламя, в котором реакции окисления не доходят до конца в продуктах холоднопламенного окисления обнаруживается большое количество альдегидов, органических перекисей и других кислородосодержащих органических соединений. Сложность состава этих продуктов сразу же свидетельствует о невозможности описания процесса окисления одной определенной кинетической схемой. Область холоднопламенного окисления ограничена как по давлению, так и по температуре. В определенном температурном интервале суммарная кинетика реакций имеет отрицательный температурный коэффициент. В соответствии с этим, в определенном интервале критическое давление воспламенения уменьшается с понижением температуры. Таким образом, холодное пламя представляет собой самотормозящийся процесс горения. С другой стороны, область холодного пламени переходит непосредственно в область обычного горячего пламени. В определенной области значений параметров сначала происходит холоднопламенное воспламенение, а затем холодное пламя самопроизвольно переходит в горячее (отсюда и термин двухстадийное воспламенение ). [c.281]

Простейшим примером кинетической схемы, приводящей к периодическому протеканию реакции без участия тепловых факторов, является модельная схема окисления высших углеводородов, предложенная нами [3, 4] для объяснения явлений двухстадийного воспламенения и изложенная в гл. VI. В этой схеме постулируется автокатализ двумя последовательными промежуточными продуктами — X (перекиси) и У (альдегиды). Реакция идет по схеме [c.439]

Наличие последовательных холодных пламен есть одно из проявлений периодичности химических процессов, особенно характерной для холоднопламенного горения. Возможность периодического протекания химического процесса, обусловлоппая чисто кинетическими особенностями реакции, подробно рассмотрена Франк-Каменецким [136] применительно к холоднопламен-Еому горению и явлению двухстадийного воспламенения (см. [66, 41] и 42], а также [276[). [c.235]

Для выяснения вопроса о том, как далеко по давлению осуществляется двухстадийное воспламенение, М. Б. Нейманом, совместно с А. В. Беловым [27, 36] были поставлены опыты по изучению кинетики по давлению окисления пентана в смеси с воздухом внутри области воспламенения. На рис. 49 представлены соответствующие индикаторные диаграммы, полученные для пентано-воздушной смеси (а = 0,8 ) при температуре 318 С и разных давлениях. На кривых 2 и 3 этого рисунка, относящихся к начальным давлениям 3,4 и 3,7 ат соответственно, наблюдается двухстадийное воспламенение (в точках А возникновение холодных пламен, в точках В — горячих). Как видим, значения и периодов индукции холодных пламен (т , и периодов индукции горячих пламен (Тз) уменьшаются с ростом начального давления. Дальпе11гаее повышение давления привело к интересному результату выше 4 ат оамовоспламенение уже не имеет двухстадийного характера. Так по крайней мере расшифровывают ав- [c.164]

Интересным является тот факт, что эта формула (V-2) оказывается применимой к периоду индукции холодного нламепи (Tj) и в области двухстадийного воспламенения. Это видно из рис. 51, на котором кривые 1 и 2 изображают зависимость периода индукции холодного пламени от давления в смеси пентана с воздухом (а = 0,8). Область двухстадийного воспламенения лежит нри температурах этих опытов выше 3 ат, и, как видим, переход в эту область не отражается на форме кривых x=f(p). [c.165]

В самом деле, согласно воззрениям Неймана, двухстадийный процесс окисления, заканчивающийся низкотемпературным взрывом, определяется главным образом возникновением и дальнейшим превращением органических перекисей. Это относится как к наиболее изученной Нейманом холодноиламенной стадип, так и к следующей стадии, непосредственно приводящей к воспламенению. [c.178]

Рис. 60 (а и в) демонстрируют наличие двухстадийного воспламенения при высоких температурах. Действительно, до работ А. С. Соколика и С. А. Литовского обычно принималось, что верхняя температурная гра ница холоднопламенной зоны медленного окисления, лежащая, по данным Тоуненда, [c.180]

В итоге А. С. Соколик и С. А. Янтовский устанавливают, что область двухстадийного воспламенения не является замкнутой двухстадий- [c.180]

Как уже было отмечено, этот экспериментально найденный факт противоречит описанному выше наблюдению М. Б. Неймана [27, 36] и Кэйна [24]. Мы имеем в виду резкий разрыв в величине периода индукции низкотемпературного взрыва, который эти исследователи наблюдали совсем неглубоко в области воспламенения, т. е. при давлениях не на много больших предельных давлений на границе области (см. рис. 51, стр. 166). Именно это и привело их к заключению о замкнутости области двухстадийного воспламенения со стороны высоких давлений. [c.181]

Наблюдение, сделанное Уайтом, привлекло к себе внимание Тоуненда, считавшего, что такой результат дает основание предположить возможность осуществления в ненагретой топливовоздушной смеси, помимо нормального и холоднопламенного, еще и двухстадийного воснламенения. Если бы это предположение оказалось верным, то, по мнению Тоуненда, можно было бы проводить изучепио физических и химических процессов, лежащих в основе холоднопламенного п двухстадийного воснламенения, в гораздо более мягких и незатемненных вторичными явлениями условиях, чем это имеет место при самопроизвольном воспламенении в горячей среде. [c.184]

Последующий эксперимент Тоуненда с сотр. [57—63] показал, что с помощью искусственного поджигания действительно удается вызвать и холодноплал1енное и двухстадийное воспламенение в холодной топливо-воздушной или кислородной смеси. В случае углеводородов парафинового ряда необходимым условием для этого является значительное увеличение начального давления смеси по сравнению с давлением прп соответствующих самопроизвольных воспламенениях в нагретой смеси. Так, например, при начальной температуре в 100° минимальное давление, которое требуется для возбуждения с помощью искусствеппого поджигания холодного пламени в воздушных смесях пропана, бутапа, пентана, гексана и гептана, составляет, соответственно, 12, 10, 8 и 5 и < 5 атм. Так как в случае серного эфира и ацетальдегида те же явления возбуждения холоднопламенного и двухстадийного воспламенения в холодной среде имеют место при давлениях, близких к атмосферному и, следовательно, более удобных для экспериментирования, то большая часть исследования Тоуненда была проведена именно с этими веществами. Несмотря на это, ре- [c.184]

Здесь н дальгао на протяжении этого раздела под двухстадийным процессом понимается процесс, состоящий из холодного и голубого пламеи. Его не следует смешивать с тем двухстадийным процессом воспламенения, о котором речь шла в предшествующем изложении п который состоит из холодного нламени и последующего горячего воспламенения. Понятно, что оба эти двухстадийпые процесса близки друг к другу. [c.185]

Все попытки Тоуненда с сотр. добиться в эфиро-воздушных или кислородных смесях распространения холодного и голубого нламен одного за другим на протяжении всей длины трубы, закрытой с обеих сторон, оказались безуспешными. Авторы приписывают это влиянию резкого увеличения давления, вызванного возникновением голубого пламени.В связи с этим была проведена серия опытов с эфиро-кислородными смесями при сохранении на обеих стадиях двухстадийного воспламенения постоянного давления в смеси [61]. Такой эксперимент проводился в трубе (2,5 смХ 145 см), которая на протяжении 120 см от конца, наиболее удаленного от источника заншгания, заключалась в водяную рубашку с проточной водой (7 = 30°). Конец трубы, в котором помещался источник зажигания, соединялся при помощи медного крапа, содержащего предохранительную сетку, с камерой расширения емкостью в 6 л. [c.186]

Как яспо из рис. 64 и 65, Уайту и Тоуненду с сотр. при употреблении в качестве источника зажигания горячей проволочки удавалось инициировать холодные пламена в эфиро-воздушных и кислородных смесях только с таким содержанием эфира, которое превосходит верхний предел нормального воспламенения (по составу), вызываемого поджиганием искрой высокого напряжения. В позднейших опытах Спенс и Тоуненд [63] нашли способ возбуждать холоднонламенное и двухстадийное воспла-мененпе в кислородных и воздушных смесях эфиров, альдегидов и углеводородов таких составов, которые взрываются при поджигании электрической искрой высокого напряжения. Добиться этого удалось, употребляя в качестве источника зажигания электрически нагреваемый керамический элемент, допускающий точную регулировку температуры. [c.187]

На рис. 68 представлены определенные при помощи такого поджигания области (как функция состава) распространения пламен в эфиро-воздушных смесях, находящихся в закрытых трубах и поддерживаемых при комнатной температуре. Как ясно из рисунка, в этом случае при соответствующих значениях начального давления холодные и голубые пламена могут возникать и распространяться в эфиро-воздушных смесях даже таких составов, для которых в случае пх поджигания искрой естественно возникновение только нормальных пламен. Прн несколько больших давлениях и таком же источнике залшгапия (керамическом элементе) в этой области нормальных пламен осуществляется и двухстадийное воспламенение, приводящее после объединения пламен к взрыву большой силы. [c.187]

Важными янляются опыты, проведенные Тоунендом с сотр. [62] для выяснения химического характера и химических отличий обеих стадий двухстадийного воспламенения в холодных эфиро-кислородных смесях. [c.188]

Приняв существование тако зоны в области самовоспламенения, мы получаем возможность объяснить происхождение двухстадийного воспламенения и представить себе вероятную феноменологию области самовос-7тламенення. [c.361]

Несколько позже Кэйн [37] подробно исследовал влияние добавок N02 на одно- и двухстадийный процесс воспламенения пропана и бутана. Было найдено, что прибавление N02 в количестве до 3,5% к смеси СдН 8-ЬОз при температурах 347 и 372° и давлениях 670 и 651 мм рт. ст. соответственно (в области двухстадийного воспламенения) вызывает повышение минимального давления горячего воспламенения, увеличение как периода индукции холодного пламени (Тх), так и суммарного периода индукции холодного и горячего пламен (Тх + 2) и уменьшение интенсивности холодного пламени. Дальнейшее увеличение добавок N 2 сверх 3,5% приводит к исчезновению холодных пламен и к уменьшению минимального давления горячего воспламенения, которое возникает теперь как одностадийное и притом с очень коротким периодом индукции. Б случае же одно- [c.466]

Рассматривая всю сумму имеющихся данных о действии добавок N62 на окисление и воспламенение углеводородов, следует в первую очередь отметить противоречивость экспериментальных результатов в отношении двухстадийпого воспламенения. Если па одностадийное воспламенение добавки N02 всегда оказывают катализирующее действие (снижают температуру воснламенения), то для случая двухстадийного воспламенения имеются разноречивые данные. [c.473]

Так, согласно результатам Кэйна, N02 оказывает тормозящее действие на холодные пламена, в то время как данные Б. В. Айвазова и М. Б. Неймана утверждают обратное. Такая разноречивость акспери-меитальных данных препятствует установлению механизма действия N02 на двухстадийное воспламенение. [c.473]

Изучение действия добавок ТЭС на период индукции холодного (т ) и горячего (Та) нламени при двухстадийном воспламенении было проведено А. С. Соколиком и С. А. Янтовским [84] на примере сложного топлива 40% гептана + 60% изооктана. ТЭС добавлялся в таких количествах, чтобы концентрация его соответствовала применяемой в двигательной практике, т. е. приблизительно 2 см этиловой жидкости на 1 кг топлива. Результаты опытов оказались следующими 1) добавка ТЭС удлиняет только при низких температурах (290—350° С) и не действует на при высоких температурах (470° С), 2) добавка ТЭС резко удлиняет при всех температурах, 3) интенсивность холодного пламени, регистрируемая [c.487]

Рис. 219. Влияние добавок тетраэтилсвинца на двухстадийное воспламенение пентано-воздушных смесей при различных давлеяинх [80].

Двухстадийным воспламенением называется такое воспламененне, когда перед горячим пламенем возникает холодное пламя. Область существования холодного пламени, как показано на рис. 5.15, ограничена некоторым интервалом температур и давлений. В случае, который представлен на рис. 5.15, при давлении 10 кгс/см химическая реакция начинается при повышении температуры до 370 °С, вблизи 420 °С появляется холодное пламя и происходит первое воспламенение, вблизи 480°С появляется горячее пламя и происходит второе воспламенение. При появлении холодного пламени освобождается лишь небольшая часть энергии и распространение пламени сопровождается небольшим разогревом и слабым свечением. Основная часть энергии выделяется, когда возникает горячее пламя. Спектр излучения слабо светящегося холодного пламени определяется молекулами формальдегида НСНО. Напротив, спектр излучения ярко-светящегося горячего пламени состоит главным образом из полос Сг и СН. Такой характер свечения холодного пламени свидетельствует о том, что в пламени образуются пероксиды и формальдегид. Как следует из рис. 5.16 и эмпирических формул, предложенных Регенером [20], при двухстадийном воспламенении влияние температуры Т и давления Р на задержку воспламенения Т , соответствующую появлению холодного пламени, и задерл<ку воспламенения [c.98]

Горение (1979) -- [ c.98 ]

Диффузия и теплопередача в химической кинетике (1987) -- [ c.281 ]

Кинетика и механизм газофазных реакций (1975) -- [ c.438 ]

Диффузия и теплопередача в химической кинетике Издание 2 (1967) -- [ c.281 ]

Кинетика и механизм газофазных реакций (1974) -- [ c.438 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология