Горение частицы

Горение частиц углерода кокса, размером более 10 м, происходит по схеме двойного горящего слоя. Частица вначале газифицируется по реакции С + СО2 = 2С0, а вблизи поверхности протекает гомогенная реакция 2С0 + О2 = 2С0а. [c.228]

Рис. ХП-12. Графики, характеризующие скорость горения частиц твердого угле-

Рис. 7-15. Расчетные области протекания процесса горения частиц древесного угля (без учета влияния водяных паров)

В реакторах с псевдоожиженным слоем константа к обычно близка к единице, поэтому маловероятно, чтобы диффузия газа из непрерывной фазы к поверхности частиц была определяющим фактором процесса . В самом деле, если, например, реакция горения частиц угля доводится до конца по кислороду, то концентрация последнего в непрерывной фазе, естественно, будет близка к нулю. [c.312]

Опыт показывает, что горение аэровзвеси распространяется на весь объем подобно горению газовых смесей, т. е. от источника зажигания образуется фронт пламени, который распространяется в сторону несгоревшей смеси. Одиако при горепии газов сгорание заканчивается во фронте пламени, а при горении пылевоздушных смесей горение частиц продолжается еще некоторое время после прохождения фронта пламени. Длительность первой п второй стадий составляет общее время горения и зависит от конкретных свойств пыли н механизма горения отдельных частиц. [c.139]

При изучении горения частиц и капель используются но крайней мере три различные методики [c.54]

Процессы массообмена во взвешенном слое отличаются крайним разнообразием и сложностью. Если при горении частицы пылевидного топлива остающаяся зольная масса представляет малую долю от первоначальной массы частицы, а основная масса частицы переходит в газовую фазу, то при технологической обработке во взвещенном слое того или иного сырьевого материала основная масса частицы остается в твердом (обжиг) или переходит в жидкое состояние (плавле-1 ние). [c.194]

На рис. 7-15 представлены условные расчетные области протекания горения частиц древесного угля в координатах размер частицы — температура процесса. Значения констант скорости горения СО и взаимодействия угля с кислородом условно приняты следующие [c.171]

Для случая горения частиц в промежуточной области уравнение сгорания наиболее крупной частицы в полифракционном факеле, аналогичное уравнению (9-2), теперь запишется так [c.208]

Рассмотрение и сопоставление отдельных стадий развития горения частицы в слоевом процессе убеждает, что определяющей является стадия выгорания углерода кокса она является наиболее длительной, и зона выгорания углерода в этой стадии занимает основную долю общей высоты слоя. Благодаря высокому температурному уровню горение углерода в зоне выгорания в основном определяется интенсивностью массообмена, так как скорость химических реакций горения становится настолько высокой, что практически не влияет на скорость выгорания частиц к > а ). Ярким подтверждением диффузионного характера горения в слое является сильная зависимость скорости выгорания в слое от интенсивности дутья. Именно поэтому в слоевых топках управление горением осуществляется, как правило, изменением подачи дутьевого воздуха. [c.227]

Пример 5. Сравнить скорость диффузионного горения капли жидкого топлива и скорость диффузионного горения частицы угля (кокса) в сопоставимых условиях. [c.257]

В общем случае скорость горения частицы зависит как от скорости подвода окислителя из окружающего объема, так и от скорости реакции на фронте горения. Это можно записать в весьма наглядной форме [26]. Пусть концентрация (в г/см ) окислителя равна "оо в окружающем объеме и Сф — на фронте горения. Для стационарного процесса на 1 см фронта горения в 1 сек. реа- [c.49]

Отсюда скорость горения частицы [c.53]

Б. Опытные данные по горению частиц [c.54]

В табл. 24 собраны некоторые имеющиеся в литературе данные по горению частиц алюминия и магния в различных газовых смесях при атмосферном давлении. Для сравнения приведено также время (рассчитанное по (42)) горения капель бензола в воздухе [c.56]

Время горения (а следовательно, и линейная скорость горения) частиц магния того же порядка, как у органических горючих. Поскольку Гф/Гк для магния значительно меньше, чем для органических горючих из-за существенно более высокой теплоты испарения (1260 тл/г для магния против — 100 кал/г для боль- [c.58]

О. И. Лейпунский [65] отметил, что горение взвесей можно рассматривать как горение гомогенной смеси, но с учетом того, что реакция в зоне горения подчиняется закономерностям, характерным для горения частиц. В дальнейшем остановимся на этом вопросе подробнее, а здесь изложим некоторые экспериментальные результаты [77, 78]. Были изучены взвеси порошка алюминия в воздухе (при а = 3,15 1,26) и порошка графита в кислороде при а = 0,52 0,46. Во всех случаях скорость горения в исследованной области а возрастала при увеличении процента горючего (табл. 25). [c.61]

Для понимания закономерностей горения частиц вблизи поверхности заряда весьма полезно выделить случаи достаточно мелких и достаточно крупных частиц. [c.88]

Тепловыделение за счет горения частиц можно написать в впде (см. [138]) [c.98]

Это расхождение может быть связано с тем, что горение частиц вовсе не обязательно протекает в свободном газовом потоке. Соответственно, теоретическая зависимость и (р), описываемая формулами (82) и (83), не является единственно возможной для диффузионного горения. [c.100]

Если 2 г ие зависит от давления (т. е. если постоянна полнота горения частиц или затраты тепла на пх прогрев), то из (91) получим следующую зависимость [c.102]

Полученное Нуссельтом выражение для времени т горения частицы в зависимости от ряда факторов имеет вид [c.203]

Л. Н. Хитрин [124] дает следующий метод определения полного времени г горения частицы. [c.203]

Скорость горения частицы, отнесенная к единице поверхности, будет при этом равна [c.204]

Далее после подстановки выражения (135) в выражение (134) и интегрирования получим окончательное выражение для полного времени горения частицы, аналогичное формуле Нус-сел ьт а [c.204]

Однако для больших скоростей потока зависимость протекания процесса от температуры сохраняется, хотя и выражается слабее, и, следовательно, при этих скоростях горение частицы протекает в кинетической или в промежуточной областях, т. е. в такой области, где процесс лимитируется одновременно и кинетическими и диффузионными факторами. [c.207]

Согласно исследованию А. П. Сокольского и Ф. А. Тимофеевой [129], с уменьшением размера горящих частиц повышается температурный уровень перехода процесса в диффузионную область. Вследствие этого процесс горения угольной пыли может протекать в пределах кинетической и промежуточной областей даже при весьма высоких температурах порядка 1500— 1800°. Температурный уровень, определяющий границы кинетической и промежуточной областей горения частицы, зависит от ее размеров чем-меньще частица, тем выше этот температурный" уровень. Этим объясняется то обстоятельство, что горение угольной пыли обычного размола (30—100 [х) существенно за- [c.207]

Методы расчета массообмена, сопровождаемого химическими реакциями, разрабатьтались главным образом на основе пленочной и пенетрационной моделей применительно к плоской границе раздела фаэ. Рядом исследователей эти методы применялись для расчета хемосорбции в сферических частицах. При исследовании процессов испарения и горения частиц использовалась модифицированная пленочная модель — метод приведенной пленки. Применимость перечисленных приближенных моделей нуждается в обосновании. [c.258]

Как видно из рисунка, горение частиц древесного угля, меньших 500 мкм, протекает в области негорящего пограничного слоя (если не учитывать реакций мокрой газификации) практически во всем интервале возможных температур. При принятых значениях кинетических характеристик факельное горение частиц соответствует кинетической и промежуточной областям и протекает по схеме негорящего пограничного слоя (б 500 мкм и 1800° К). Горение же частиц размером свыше 1—5 мм, с которым приходится сталкиваться при слоевом сжигании топлива, происходит в области горящего пограничного слоя (5е > 0,4). Переход в эту область для различных топочных устройств (обычные противоточные топки и топки скоростного горения) наступает при разных значениях температуры вследствие неодинаковой интенсивности материального обмена в слое. Если определена область выгорания углеродной частицы, то можно перейти к определению времени ее выгорания. [c.171]

Решение. Для расчета диффузионного горения частицы угля используем соотношение (7-37), подставляя значение G - отвечающее случаю сгорания в диффузионной области dS dT = —(2рад оЛ/ к — стехиометрический коэффициент, q — концентрация кислорода. [c.257]

Выпишем теперь уравнение, связывающее скорость горения частицы со скоростью диффузии окислителя к фронту горения. Пусть 1 моль горючего реагирует с к молямп окислителя. Тогда [c.52]

При горении частиц возможеи установившийся режпы двух типов 1) если теплопроводность частицы п время после начала горения достаточно велики, температура одинакова в любой точке частицы и не зависит от времени 2) если теплопроводность частицы очень мала (или если изучаем горение жидкости иа пористой горелке), у поверхности частицы устанавливается стационарная волна прогрева. [c.53]

Горение частиц металлов чаще всего изучается в условиях, когда частица свободно движется в потоке воздуха (или кислорода), а также в продуктах горения газовой (илпконденсированной) системы (см. рис. 13, 14, 15). В последнем случае горение металла происходит за счет восстановления Н2О (до водорода) или СО2 (до СО) и т. д. По сравнению с опытными данными по жидким горючим, данных по горению частиц металлов в литературе немного, они являются менее полными, а расхождение между работами различных авторов значительно. Поэтому сопоставление опытных данных с выводами диффузионной теории можно провести в очень ограниченных пределах. Мы впделп, что при горении капель жидких горючих зависимость скорости и времени горения от диаметра капли хорошо согласовалась с теоретической (в частности, время горения т 1). Для частиц металлов зависимость т (ф изучена в узких интервалах й и на основании небольшого числа точек. При этом для алюминия получено в работе [59] т (1] , а в работе [60] т — 1 (по двум точкам й о 60 и 0 95лiк). Для магния в работе [61] приводится т— о , а для титана т [c.56]

Сильное влияние концентрации окислителя согласуется с теорией. Напротив, отмеченное в той же работе [60] уменьшение времени горения частиц алюминия по мере увеличения давления (табл. 23) не согласуется с диффузионной теорией и требует для своего объяснения дополнительных соображений (возможно, что при увеличении давления несколько растет полнота сгорания и температура горения смеси КН4С104 — параформальдегид, в продуктах горения которой проводились опыты. Кроме того, при увеличении давления растет концентрация частиц алюминия в единице объема потока и соответственно снижаются радиационные теплопотери). [c.56]

Рис. 14. Кинокадры (скорость съемки 3800 кадров/сек) горения частиц алюминия над иоверхпо-стью пороха (р = 14 атм) 76]

Зависимость времени горения частиц алюминия от давления. Опыты проведены в продуктах сгорания смеси N1140104 — параформальдегид [60] [c.58]

Данные работ [59,60, 62] для алюминия сходны между собой, а в работе [63] время горения алюминия значительно больше. Осложняющим обстоятельством здесь является образование вокруг частиц алюминия полых оболочек А12О3 (рис. 16) (нри этом горение затягивается). Пока нет достаточной ясности в вопросе о том, в каких условиях эти оболочки образуются, а в каких — нет существуют ли они вокруг каждой частицы или только вокруг некоторой доли частиц существуют ли они в течение всего времени горения частицы и т. д. Другим осложняющим обстоятельством является деление частиц во время горения — фрагментация частиц, взрыв частиц и т. п. (см. рис. 13 для частицы алюминия и рис. 15 для частицы титана). Это явление, по-видимому, связано с накоплением наров металла под окисной пленкой и последующим внезапным ее разрывом. Естественно, что при наличии деления частиц время горения может существенно уменьшаться. [c.58]

Некоторые литературные данные но времени горения частиц магния и алюлшния в различных газовых смесях при атмосферном давлении [c.59]

Исходя из основного нредиоло/кения, что скорость гореиия пропорциональна квадратному корню из скорости выделения тепла в зоне реакции (по аналогии с теорией Зельдовича — Франк-Каменецкого см. 1, Е), было получено выражение для скорости горения мелкодисперсного пороха. Для диффузионного режима горения частиц угля скорость горения пороха и — p/d, для кинетического (реакция первого порядка) и — р/У <1. [c.208]

Сначала формулируется выражение для скорости горения частицы, в котором скорость относят к единице поверхности [уравнение (134)] затем задаются распределением температур между средой Тд и поверхностью частицы Тпользуясь выра жением для распределения температур, преобразуют ранее найденное выражение для скорости Кр и получают новое уравнение (135) и окончательно на основе уравнения (135) на-, ходят выражение для полного времени горения т [уравнение (136)]. [c.203]

Разумеется, что представление о наличии на частице застойной пленки далеко не соответствует реальным условиям процесса горения частицы, особенно когда имеет место вынужденная конвекция. Поэтому особый интерес представляют экспериментальные работы, посвященные горению угольной частицы. Из этих работ следует назвать исследования Смита и Гудмундзена [126], В. И. Блинова [127] и Ту, Девиса и Хотте-ля [128]. [c.205]

В свете указанных работ механизм го рения углеродной частицы представляется как весьма сложный процесс, не являющийся чисто диффузионным, но связанный с химическими процессами на поверхности углерода и, стало быть, с реакционной способностью последнего. Симметричное горение частицы наблюдается только, при малых скоростях потока, не превышающих 0,3—0,4 м1сек. При скоростях потока, больших 2 м/сек (данные Л. А. Колодкиной), горение частицы становится резко несимметричным. Горение частицы происходит с наибольшей скоростью на лобовой стороне ее. Окись углерода, сдуваемая с лобовой части, горит (вторичный процесс) в вихревой зоне позади частицы, образуя газовое пламя. Наличием СО в необтекаемой зоне неподвижной частицы и следует объяснить низкие скорости горения частицы с тыльной стороны. Этим объясняется и известный факт [126] влияния влажности в дутье на скорость горения и температуру частицы. Поскольку в присутствии паров воды СО сгорает быстрее, следует ожидать, что в эт0 М случае температуры поверхности частицы будут более высокими опыт подтверждает этот вывод. [c.205]

Рис. 112. Зависимость удельной поверхностлой скорости горения частицы электродного угля диаметром 15 мм ОТ температуры режимов, очень близких к изотермическим

Справочник химика 21

Химия и химическая технология