Вторичные реакции в процессе горения

В работе [18] рассмотрено два способа нагрева кокса сжигание части нагреваемого кокса сжигание подаваемых извне водорода н углеводородных газов (метан, этан, пропан, бутан). В процессе обессеривания кокса при 1500°С, как нами ранее показано, будет происходить полное восстановление активных составляющих (Н2О, СО2) продуктов сгорания топлива по реакциям (2) и (3). На основе этих реакций, а также их тепловых эффектов рассчитаны удельная энтальпия продуктов сгорания, удельный теоретический угар кокса от вторичных реакций, удельная теплота сгорания и калориметрическая температура горения ( иап) рассматриваемых топлив. [c.234]

Таким образом, повышение температуры подогрева топлива приводит к суш,ественному уменьшению критерия Л < 1 и сокращению периода испарения. Однако полностью задачу горения потока распыленного жидкого топлива нельзя сводить к задаче испарения одной капли. В ряде опытов топливо предварительно доводилось до парообразного состояния и затем вводилось в реакционный объем. Если бы скорость горения определялась одним только испарением капель, то парообразное топливо при вводе вторичного воздуха должно было бы сгореть мгновенно или по крайней мере на очень коротком участке. На самом же деле этого не происходит, как и при горении газообразного топлива. Время и протяженность горения зависят от ряда других факторов гидродинамики, диффузии, скорости реакций в условиях теплообмена между факелом и окружающими стенками и т. д. Процесс горения даже термически подготовленного топлива протекает в течение определенного времени, хотя и приближается по характеру к процессу выгорания газообразного топлива, т. е. к гомогенному горению. При этом для эффективного сгорания термически подготовленного жидкого топлива, вводимого в реакционное пространство в парообразном состоянии, требуется не только хорошее смешение с окислителем, но и температура окислителя не ниже температуры топлива. [c.67]

Хитрин[59], анализируя влияние вторичных реакций на процесс горения сферической частицы углерода в неподвижной среде, нашел, что процесс горения частицы описывается следующим дифференциальным уравнением диффузии для кислорода [c.247]

Реакция углерода с кислородом. Вопрос о первичных про,чук-тах реакции - основной в механизме этой реакции. Были выдвинуты различные теории, объясняющие, какие продукты реакции горения у > лерода являются первичными. Правильное экспериментальное решение вопроса о первичных продуктах реакции горения затрудняется наличием процессов окисления окиси углерода в газовой фазе и восстановления двуокиси углерода. Чтобы исключить влияние вторичных реакций, применялись различные методы исследования низкие давления [Ю8, 130-138], высокие скорости газа [88, 89, 110], различные ингибиторы [134-136] и низкие температуры [137, 138]. [c.14]

Эти побочные реакции не позволяют рассматривать горение углерода как простую окислительную реакцию, даже если принять, что и углекислота (двуокись углерода) и окись углерода — обе являются первичными продуктами окисления этого углерода. Несомненно, что обе эти реакции каждая по своему воздействуют на итоговую скорость горения углерода. Полезно также вспомнить, что в опытах Мейера, где принимались достаточно надежные меры к исключению из процесса возможного воздействия указанных вторичных реакций, было обнаружено изменение порядка реакции при переходе из одной температурной зоны в другую. [c.80]

Прн деструктивной адсорбционной (так называемой централизованной ) очистке промышленных сточных вод химических предприятий адсорбентами извлекается сложная смесь веществ, среди которых значительную долю составляют продукты побочных или вторичных реакций, не представляющие технической ценности. Из влечение этих веществ из адсорбента не имеет смысла Регенерация адсорбента в таких случаях должна сопро вождаться уничтожением веществ в процессе их десорб ции. Достаточно надежно это достигается при термиче ской регенерации адсорбентов, в первую очередь при термической регенерации активированных углей. Такая регенерация производится смесью продуктов горения газа (или карбюрированного жидкого топлива) с водяным ларом при температуре 700—800° С при отсутствии кислорода воздуха. Наиболее высокая эффективность термической регенерации при проведении процесса в [c.125]

В процессе горения углерода такими вторичными реакциями являются реакции восстановления СО и горения СО, поскольку в них реагируют с углеродом или кислородом окислы углерода СО2 и СО. [c.139]

При изучении комплекса реакций необходимо отделить основной химический процесс от вторичных реакций. Так, при исследовании гореиия илн окислении углерода надо выделить илн максимально ослабить вторичные реакции — горения окиси углерода и восстановления углекислоты. [c.160]

На низкотемпературный процесс (например, окисления углерода) почти не влияют скорость подвода реагирующего газа и вторичные реакции (восстановление углекислоты и горение окиси углерода), слабо протекающие при низких температурах. [c.161]

Роль вторичных реакций в процессе горения угольной частицы [c.246]

Рассмотрим вначале процесс реагирования на внутренних стенках цилиндрического канала в случае протекания одной гетерогенной реакции окисления, не осложняя ее влиянием вторичных реакций — восстановления СО2 и горения СО. Как известно, течение жидкости или газа внутри канала может иметь различный характер, оно может быть ламинарным и турбулентным. [c.277]

В 1 разделе данной главы был рассмотрен нроцесс горения к угольном канале при наличии одиой химической реакции—окисления. В действительности этот процесс сопровождается и вторичными реакциями реакцией восстановления углекислоты и реакцией гореиия окиси углерода. [c.308]

Поставленная задача преследует цель выявить роль вторичных реакций и процессе горения угольного канала в зависимости от основных факторов, определяющих скорость гетерогенной реакцин. [c.308]

В таком случае процесс горенпя в канале с учетом вторичных реакций восстановления СО2 и горения СО может быть описан в виде системы дифференциальных уравнений [c.323]

Процесс газообразования в слое угольных частиц на воздушном дутье. Роль тепловых условий и вторичных реакций горения окиси углерода и восстановления двуокиси углерода [c.382]

Перейдем к рассмотрению роли вторичных реакций восстановления двуокиси и горения окиси углерода в процессе горения и газификации слоя угольных частиц (на воздушном дутье). [c.394]

Рассматривая процесс горения угольного капала с учетом вторичных реакций, мы анализировали дифференциальные уравнения (2. 43) [c.401]

Рассмотрим процесс горения частицы твердого топлива при переменных температурах. Горением летучих и протеканием вторичных реакций пренебрежем. [c.189]

В опытах Каржавиной наблюдался значительный рост окиси углерода уже в пределах кислородной зоны, в то время как в опытах Колодцева кривые газообразования, т. е. расходования кислорода и выхода окиси, а также двуокиси углерода, получились относительно более пологими и значительный рост СО наблюдался только в восстановительной зоне (см. рис. 31 и 36). На основании своих опытов указанные экспериментаторы, а также и другие исследователи сделали определенные выводы о роли вторичных реакций — горения СО и восстановления СО2 — в процессе горения углерода в слое. [c.467]

Нри этом было придано чрезмерно большое значение тому или иному фактору, а именно либо восстановлению СО2 (Колодцев), либо горению СО (Чуханов). Из опытов Каржавиной Чуханов сделал заключение о так называемом выносе из кислородной зоны одного из первичных продуктов СО без его догорания при достаточно большой скорости дутья и этим обосновал высокоскоростную газификацию углей [237]. Мы достаточно подробно останавливались на взаимодействии вторичных реакций в процессе горения слоя (см. стр. 382). Помимо гидродинамической обстановки и структуры слоя, здесь наибольшее значение имеет тепловой режим процесса. Основной причиной различия результатов опытов Каржавиной и Колодцева мы считаем именно неодинаковый тепловой режим в условиях нестационарного процесса выгорания слоя. [c.467]

Ниже рассматриваются процессы неполного окисления. В этих процессах первой ступенью являются реакции горения углеводородов, к которым полностью применима теория процессов горения. Процесс проводят при недостатке кислорода, поэтому могут протекать вторичные реакции между непрореагировавшими углеводородами или продуктами их термического крекинга и двуокисью углерода и водяным паром, образовавшимися при первичном окислении или введенными вместе с кислородом. Скорость реакций горения чрезвычайно велика. Скорость вторичных реакций относительно невелика, и для обеспечения полноты их протекания процесс следует проводить при очень высоких температурах. Именно вторичные реакции лимитируют скорость процесса в целом и исходя из этого определяются размеры аппаратов, в которых проводят процесс. Роль скоростей вторичных реакций рассматривается в последующих разделах данной статьи. [c.321]

В отличие от других гетерогенных процессов горение углерода сопровождается протеканием параллельных вторичных реакций. Наличие вторичных реакций и изменение характера первичного реагирования с температурой приводят к очень сложной зависимости суммарной скорости процесса горения от температуры. [c.161]

Материалы в пользу теории Бона были приведены также в работе Ланда [31], которому удалось, наряду с альдегидами, изолировать и алкоголи, при медленном горении высших парафшювых углеводородов. С. С. Наметкиным и В. К. Зворыкиной [32] были найдены спирты также в продуктах окисления парафина. Н. И. Черножуковым и С. Э. Крейн [33] установлено наличие спиртов в продуктах окисления некоторых ароматических углеводородов (трифенилметана). Таким образом, несомненно, что в процессах окисления, наряду с другими продуктами, могут получаться и спирты. Вопрос о том, являются ли эти спирты первичными продуктами окисления или продуктами разложения других кислородных соединений, все еще следует считать открытым. При одних условиях спирты, возможно, являются и первичными продуктами (получающимися одновременно с перекисями), в других же —их образование можно объяснить и вторичными реакциями разложения алкилперо-ксидов [33] или гидроперекисей, реагирующих с альдегидами 134]. [c.349]

В гл. 1, разд. 2, было показано, что нормальная скорость пламени определяется максимальной скоростью реакции в пламени. Эта скорость соответствует зоне с температурой Ттал=Ть—в, т. е. зоне завершающей стадии реакции процесса, которая здесь всегда заключается в догорании окиси углерода. При соответствующем уменьшении концентрации горючего достигаются предельные условия протекания реакции в пламени, необходимые для того, чтобы было возможным стационарное горение. Они определяются едиными для любого исходного горючего кинетическими закономерностями окисления окиси углерода и величиной температуры горения. Когда температуры горения равны, составы таких вторичных смесей обычно не очень сильно зависят от состава исходных смесей, их различия слабо влияют на скорость догорания окиси углерода. Поэтому скорость завершающего процесса — взаимодействия СО+О2, а с нею и величина Ып в основном определяются температурой зоны реакции, которая близка к Ть- В результате температура горения оказывается практически единственным фактором, определяющим скорость пламени в смесях подкритического состава. [c.58]

Наряду с этими реакциями у поверхности горящей углеродной частицы возможно взаимодействие образовавшейся окиси углерода с диффундирующим из объема кислородом 2С0 + О2 = 2СО2, а на поверхности горящей частицы возможно восстановление образовавшейся углекислоты С + СО2 == 2СО. Эти реакции обычно называют вторичными. При определенных условиях либо первичные, либо вторичные реакции могут играть основную роль в процессе выгорания. Каждая из приведенных реакций имеет свой тепловой эффект д, знак которого может быть различным. Исходя из этих положений, будем считать, что при высокотемпературном горении углерода имеет место протекание следующих итоговых реакций на внешней поверхности куска и на поверхности пор. [c.145]

Полнота сжигания также завиоит от хорошего предварительного перемеш ивания газа с первичным воздухом, засасываемым струей газа внутрь горелки и созданием хороших условий для подхода вторичного воздуха к пламени горелии. Химические реакции горючих компонентов природных и искуоственных газов с кислородом воздуха протекают с выделением тепла, которого вполне достаточно, чтобы (процессы горения газов проходили непрерывно и до конца. [c.172]

В этот период в объеме частицы устанавливается динамическое равновесие между тепловыделением во фронте и стоком тепла. Тепло затрачивается на диссоциацию карбонатов, нагрев массы частицы и СО2, выделяющейся из незатронутого горением коксового ядра, на вторичную реакцию восстановления СО2 углеродом, а также на теплоотвод с поверхности частицы. В результате этого температура частицы остается постоянной до завершения процесса декарбонизации минеральной массы, после чего скорость фронта горения возрастает, и процесс заканчивается при высокой температуре в центре частицы. В случае преобладания тенловыделения над стоком тепла температура частицы продолжает повышаться и в период диссоциации карбонатов. В противоположном случае наступает срыв горения. [c.88]

На рис. 1 показаны характеристики выгорания суспензии из тощего угля с содержанием летучих Ур =10—12%. Кривые соответствуют оптимальному воздушному режиму аор=1,02, доля вторичного воздуха 2втор 16,5%. Степень выгорания топлива на расстоянии 1 м от среза горелки составляет 71%, а на выходе из предтопка (3 м от среза горелки) 84%. Для распыливания суспензии из тощего угля применялась сопловая форсунка, конструкция которой показана на рис. 2,6. Несмотря на вполне удовлетворительные показатели процесса горения суспензии из тощего угля, при данной конструкции горелки организовать устойчивое горение суспензии из антрацитового штыба не удалось. Для ее надежного воспламенения в начало зоны горения потребовалось подвести большее количество тепла. С этой целью путем изменения угла наклона лопаток направляющего аппарата горелки (рис. 2, а) и переделки верхней части предтопка были получены более благоприятные аэродинамические характеристики предтопка. При этом в результате увеличения эжектирующего действия струи (факела) возросли обратные скорости продуктов сгорания и увеличилось количество тепла, подводимого в зону воспламенения. Для увеличения поверхности одновременно вступающего Е реакцию топлива была разработана щелевая форсунка, обеспечивающая более тонкий распыл суспензии (рис. 2, в). [c.37]

Рассмотрим процесс воспламенения и горения твердого топлива, лишенного летучих, т. е. физически однородного. Химическим содержанием процесса горения в этом случае является соединение углерода с кислородом воздуха. Опытами установлено, что в результате взаимодействия кислорода с раскаленной углеродной поверхностью одновременно образуются оба окисла углерода СО2 и СО. В объяснение этого предложена гипотеза об образовании первоначально сложного комплекса тнпа СхОу, расщепляющегося затем на СО2 и СО. Этим первичным реакциям сопутствуют вторичные реакции восстановления СО2 на поверхности углерода по уравнению С02 + С = 2С0 и догорания СО по уравнению 2С0-Ь +0г = 2С02 в объеме газов, окружающих угольную частицу. [c.8]

В работе [79] исследована химическая кинетика процесса горения частиц бора в газовой фазе в сухом воздухе и выявлены преобладающие в процессе горения реакции. Основной поверхностной реакцией при горении является реакция В + 02=0 + В0. Вследствие образования ВО протекает реакция В0 + 02 = 0 + В02. В незначительной степени ВО2 и О способствуют горению на поверхности, однако в основном в результате вторичных реакций ВО2 переходит в О и В2О3, а атомный кислород — в О2. [c.135]

При высоких температурах процесс реагирования нротекает с большой скоростью, не успевает проникнуть внутрь и сосредоточивается на внешней поверхности. Это дает возможность пренебречь влиянием внутриобъемного реагирования. Но процесс реагирования при более высоких температурах осложняется сильным влиянием диффузии и в связи с этим — скорости н гидродинамики потока газа, а также вторичных реакций. Поэтому при исследовании реакций при высоких температурах большое значение имеет отделение влияния физических факторов, в основном диффузии, от чисто химических. Для того, чтобы наиболее просто и правильно выявить взаимосвязь между диффузией и кинетикой, исследование гетерогенных реакций и в особенности процесса горения углерода и, сопутствующих ему вторичных реакций проводилось в определенных простейших геометрических формах шарик, обтекаемый реагирующим газом (так называемая внешняя задача), канал, стенки которого реагируют с протекающим внутри пего газом (так называемая внутренняя задача), слой из шариков, продуваемый реагирующим газом, и т. д. Применяя для описания процесса дифференциальные уравнения диффузии совместно с граничными условиями, выражающими прямую связь между количеством диффундирующего газа и скоростью реакции на поверхности шарика, канала и т. п. (см. гл. VI), удалось получить хорошее соответствие теории с многочисленными экснериментальными данными [59] и др. В особенности большой вклад в разработку диффузионно-кинетической теории гетерогенного горения внесли Нредводителев и его сотрудники [59], а также Чуханов, Франк-Каменецкий [87], Зельдович и другие советские ученые. Но следует заметить, что математическая обработка экспериментальных данных с помощью диффузионно-кинетической теории горения отнюдь не даст возможности судить об элементарных химических актах (адсорбции, собственно химической реакции и т. д). На основе ее мы можем получить только суммарные константы скорости реакций (включая адсорбцию и внутриобъемное реагирование) и соответствующие величины видимых энергий активаций й суммарного порядка реакции. [c.161]

В области высоких температур приходится решать задачу совместного действия процессов диффузии и химической реакции, на основе диффузионно-кинетической теории. В процессе горения при высоких температурах физические и химические факторы переплетаются в особенно сложном виде, так как, помимо первичных реакций окисления углерода, приходится учитывать еще и вторичные реакции — восстановления углекислоты и горения окиси углерода. Еще более сложным является рассмотрение процесса горения в неизотер-мических условиях. Поэтому исследование кинетики отдельных реакций является более или менее плодотворным только при отдельном изучении от суммарного процесса горения и в режиме — кинетическом или близком к нему. [c.172]

Из опытов Сивонена можно- сделать заключение о равной вероятности появления здесь обоих окислов—-СО и СО2, т. е. в эквимолекулярном отношении 1 1. Окончательное же соотношеЕше определяется не первичной реакцией, а вторичными, т. е. горением окиси углерода и восстановлением СО2. Исходя из редукционной теории газификации в слое, следовало, что увеличение скорости дутья, т. е. интенсификация процесса, должно приводить к уменьшению количества окиси углерода, так как с увеличением скорости газа и, следовательно, с уменьшением времени контакта (или, в равной степени, уменьшением высоты слоя угля) углекислота не успевала бы восстанавливаться. [c.176]

Экспериментальные работы по горению в слое не дают никаких оснований судить о первичных окислах, поскольку в процессе горения невозможно исключить вторичные реакции-—восстановление углекислоты н горенне окиси углерода. [c.181]

Процесс горения частицы углерода или кокса сопровождается вторичными реакциями — горением окиси и тюсстановлонием двуокиси углерода. [c.241]

Хитрип сделал также подробный анализ внутреннего реагирования и влияния вторичных реакций в процессе горения угольной частицы на основании имеющихся эксиериментальных данных (см. гл. VIII, разд. 2 и 3). [c.267]

В процессе горения слой угольных частиц реагирует одновременно с кислородом, а также углекислотой, содерн<ащейся в дутье и появляющейся как продукт реакции с кислородом. В последнем случае реакция восстановления двуокиси углерода является уже вторичной реакцией, сопряженной с первичной реакцией окис.тения. Если в дутье содержится водяной пар, то протекают еще реакции разложения водяного пара. Окись углерода и водород, являющиеся наряду с углекислотой продуктами указанных гетерогенных реакций, также участвуют во вторичных реакциях с кислородом как в объеме межкусковых каналов, так и непосредственно на реакционной поверхности угольных частиц. [c.382]

Горение и газификацию следует рассматривать как единый и неразрывный процесс. Общая основа этих процессов — химическое соединение кислорода с углеродом, сопровождающееся одними и теми же вторичными реакциями. В настоящее время можно с уверенностью констатировать, что ни один огневой газификационный процесс не протекает без глубокого развития сопутствующего ему процесса горения так же, как ни один процесс горения не протекает без глубокого развития сопутствующих ему газифп-кационных процессов. [c.5]

Между процессами горения и газификации много общего. Единая основа этих процессов — химическое соединение углерода с кислородом, сопровождающееся протеканием одних и тех же вторичных химических реакций. Однако между этими процессами имеются и определенные различия. Основное различие заключается в направлении использования химического тепла топлива. Если при сжигании все химическое тепло тонлива стараются превратить в физическое тепло продуктов горения, то при газификации, наоборот, все химическое тепло топлива стараются превратить в химическое тепло горючих газов. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология