Внутреннее реагирование

Когда мы говорим о гетерогенном характере горения углерода, это не значит, что зону контакта и протекания реакций мы ограничиваем только поверхностью углеродного массива частицы. Поры, проникая глубоко внутрь углеродной частицы и соединяясь между собой, образуют обширную внутреннюю поверхность углеродной частицы (иногда значительно превышающую внешнюю). При определенных условиях окислитель может проникнуть глубоко в поры и тогда реагирование происходит и внутри частицы, на ее внутренней поверхности, это внутреннее реагирование. Пренебрежение внутренним реагированием может привести при некоторых условиях к серьезным ошибкам при обработке опытного материала и расчетах выгорания. [c.141]

Рис. 7-11. Зависимость доли внутреннего реагирования от температуры для углеродных частиц с различной порозностью (по данным исследований В. В. Померанцева)

Как уже указывалось ранее ( 7-1), реальные углеродные частицы имеют пористую структуру и при проникновении газов внутрь пор на внутренней поверхности частицы также происходит реагирование, которое может существенно сказываться на выгорании. Изучением роли внутреннего реагирования занимался широкий круг исследователей. [c.164]

На рис. 7-11 представлена зависимость доли внутреннего реагирования от температуры для углеродных частиц различной порозности. [c.166]

Углеродная частица, равно стица твердого топлива, имеет Поэтому при наличии у внешней свободного кислорода он будет диффундировать внутрь пор и там вступать в реакцию. Следовательно, величина реагирующей поверхности в общем случае будет больше внешней поверхности частицы. Лишь в чисто диффузионном режиме горения, когда концентрация кислорода у внешней поверхности падает почти до нуля, внутреннее реагирование не будет иметь места. [c.18]

Рассмотрим вначале случай высокотемпературного режима горения, при котором реакция протекает на поверхности настолько интенсивно, что кислород практически не проникает в поры углеродного массива. В этих условиях можно не учитывать роль внутреннего реагирования. [c.151]

Влияние внутреннего реагирования [c.164]

Процесс реагирования твердого топлива с газообразным окислителем интенсифицируется, например, при увеличении реакционной поверхности последнего. Это может быть достигнуто предварительным измельчением сжигаемого топлива или, как было показано ранее [1,2], применением направленного дутья в слоевом процессе, при котором лучше используются внутренние поры топлива. Авторы сделали попытку проверить возможность интенсификации внутреннего реагирования изменением давления в газе, содержащем частицы твердого топлива. С нарастанием давления происходит вынужденная диффузия газа к центру частицы, при снижении давления создаются условия для отвода продуктов реакции в окружающую среду. Очевидно, ожидаемый эффект будет зависеть от размера и газопроницаемости частиц топлива, частоты и амплитуды изменения давления. В настоящее время твердое топливо при переменном давлении сжигают только в виде пылеугольной аэровзвеси в камерах пульсирующего горения, где достигается весьма высокая степень интенсификации топочных процессов [3]. Однако пока еще нет исчерпывающих данных о механизме интенсификации процесса горения пылевидного твердого топлива в пульсирующих камерах, и поэтому трудно судить, какие основные факторы вызывают повышение интенсивности процесса пульсирующего горения. [c.20]

Величиной, количественно характеризующей внутреннее реагирование, является отношение граничного значения потока внутри. тела одной из газообразных [c.166]

Приведенный анализ справедлив в условиях сравнительно низких температур, когда имеем негорящий пограничный слой. С ростом температуры, а также при малой концентрации О2 по сравнению с концентрацией СОз и Н2О выгорание углерода в порах может происходить только за счет реагирования с СО2 и Н2О и вышеприведенные зависимости не дают правильного представления о роли внутреннего реагирования. [c.166]

X 3,14 (10 )V3,I4 (10 ) (1/6) = 1,8-10 ж2/л4 . Коэффициент диффузии внутри пор De = mO = 0,3-2,7 = 0,81 см /сек. Рассчитываем долю внутрипористого реагирования по формуле (7-36) = 1/(1 + 0,7-2,635/0,81-7,74-th7,74) = 0,815, т. е. для частицы бурого угля при пористости 30% доля внутреннего реагирования оказывается около 80%. [c.173]

Интересно отметить качественную аналогию между зависимостями удельной поверхности коксов и коэффициентом оС ог ТТО (сы.рис 7). Это вполне логично, так как они являются показателями пористой структуры и ее изменений в процессе внутреннего реагирования коксов с газами. [c.50]

В зависимости от условий, в которых протекает горение, доля внутреннего реагирования в общем балансе горения может изменяться в широких пределах. Притом непосредственный учет ее в экспериментах затруднителен. Поэтому Л. Н. Хитрин (Л. 2] предложил условно относить суммарное количество выгорающего углерода или соответственно любого другого реагента, включая [c.18]

Изменение веса потока частиц /-й фракции пылевидного топлива в единице объема в процессе горения определяется стехиометриче-ским коэффициентом М реакции, суммарной константой скорости реакции k , поверхностью частиц в единице объема S и концентрацией кислорода с. Внутреннее реагирование и горение летучих для простоты не учитываются. [c.9]

В своем исследовании авторы изучали влияние переменного давления на процесс горения крупных одиночных частиц твердого топлива и выясняли роль внутреннего реагирования в этом процессе. [c.20]

Рис. 23. Стабилизация и степень использования внутреннего реагирования.

Нри наличии внутреннего реагирования видимая энергия активации уменьшается вдвое. Действительно, в подкоренное выражение [c.121]

II на величине энергии активации. При значительном влиянии внутреннего реагирования тогда k = jD kSi. В этом случае видимая энергия активации уменьшается вдвое (см. уравнение 7. 43). [c.125]

Дальнейшая разработка вопросов внутреннего реагирования имеется в работах [117, 125, 129, 133]. [c.128]

Хитрин [135] дает следующую оценку нижней границы внутреннего реагирования (когда реакция идет во всем объеме материала) [c.130]

Рис. 26. Границы внутреннего реагирования (Л. Н. Хитрин).

Величина (без учета внутреннего реагирования) может быть определена из геометрических соображений. Например, для цилиндрического канала [c.137]

При аналитическом исследовании внутреннего реагирования будем рассматривать углеродный кусок как однородный объем, в котором равномерно распределены внутренние пустоты (поры), имеющие сферическую форму. Для упрощения выкладок процесс предполагаем изотермичным и изохоричным и решаем плоскую задачу. Ошибка при этом, как показывают специальные исследования, незначительна. Предполагаем сравнительно низкую температуру протекания процесса, когда Se —> О и реакцией догорания можно пренебречь. [c.164]

В связи с перечисленными выше особенностями внутреннего реагирования Б кинетических экспериментах необходимо учитывать изменение реакционных характеристик углеродистых ыатериалов в зависимости от степени их угара. [c.13]

Выше отмечалось, что при изучении реакции углерода с газами необходимо учитывать изменение реакционной способности углеродистого материала в процессе реагирования. Однако даже в настоящее время, спустя несколько десятилетий после открытия закона внутреннего реагирования, во многих работах, где применяется вышеупомянутая методика ГОСТ 10089-62, влияние угара на реакционную способность углеродистых ыатериалов не учитывается. [c.22]

Экспериментальные данные по коэффициенту оС. н интегральной карбоксиреакционной способности нефтяных коксов могут дать полезную информацию о закономерностях процесса внутреннего реагирования их с двуокисью углерода, о пористой структуре И ев изменениях от угара, термообработки и о других факторах, используемых при интерпретации результатов кинетических исследований. [c.39]

Из анализа литературных данных следует, что взаимодействие углерода с кислородом при внутреннем реагировании протекает в основном на поверхности крупных пор (>1 мк). Коэффициент диффузии кислорода в таких порах зависит от давления так же, как и в свободном пространстве, т. е. обратно пропорционален давлению. При таких цредположеииях удельная поверхностная скорость горения не зависит от давления. [c.259]

Иерейдем к вопросу о влиянии внутреннего реагирования. Всякая гетерогенная химическая реакция идет не только на внешней поверхности раздела фаз, но и внутри материала. Горение или газификация угля также сопровождаются проникновением реагирующих газов через его поры посредством диффузии. [c.113]

Разберем как протекает процесс внутреннего реагирования тела, ограниченного двумя параллельными илрскостями, сопровождающийся молекулярной диффузией реагирующего газа (см. рис. 18 в). Обозначим Сд, концентрацию реагирующего газа у поверхности тела. Величина ее [c.113]

Внутреннее реагирование есть по существу нестационарный процесс концентрации реагирующего газа и продуктов реакции в какой-либо точке внутри тела меняются с течением времени. Нестационар-ность объясняется двумя причинами неустановившимся процессом диффузии выгоранием тела и изменением граничных условий. [c.115]

При температурах свыше 1200° С после опыта наблюдалось разрыхление поверхностн угля на глубину 0,5—1 мм, а при более низких температурах вся стенка угля становилась пористой. Стабилизация процесса наступает тем раньше, чем выше температура. Внутреннее реагирование в реакциях углерода с кислородом,углекислотой и водяным паром установлено рядом опытов — Чуханова, Хайкиной, Лаврова и др., Б особенности в области низких температур [59, 118—121]. [c.120]

Подробный анализ процесса внутреннего горения угольной частицы сделан Хитриным, мы его рассмотрим в главе VIII. Специальные опыты и теоретическое исследование процесса внутреннего реагирования угольного канала в случае горения и восстановления углекислоты были проведевы Предводителевым и Хайкиной [59], а также Блиновым и Смирновым [122]. [c.120]

Исследование процесса внутриобъемного реагирования углерода, при эффузионном и фильтрационном течении в плотных пористых материалах проведено Головиной [123, 124]. Остановимся еще на вопросе внутреннего реагирования сферической частицы. В этом случае нужно, используя дифференциальное уравнение диффузии в сферических координатах (5. 4), добавить член, выражающий скорость реакции внутри объема сферы (первого порядка) [c.120]

Задаваясь величинами г = 0,55е, значением и можно определить для каждого размера частицы критическую температуру, при которой процесс идет во всем внутреннем объеме. ] ривая, объединяющая такие температуры, и представляет собой иижиюю границу внутреннего реагирования (см. рис. 26). [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология