Кинетический режим горения

А. Кинетический режим горения при достаточно малом размере частиц компонентов [c.95]

КИНЕТИЧЕСКИЙ И ДИФФУЗИОННЫЙ РЕЖИМ ГОРЕНИЯ. [c.95]

Интенсивность уничтожения активных частиц при прочих равных условиях зависит от константы к скорости реакции их со стенкой и коэффициента диффузии Д внутри газа. При Л <С ) дезактивация определяется скоростью реакции и не зависит от введения инертных газов, замедляющих диффузию кинетическая область). Действительно, как показали А. Е. Бирон и А. Б. Налбандян [22], величина нижнего предела давления для воспламенения водорода не изменяется от введения аргона при работе в пирексовых сосудах, обеспечивающих кинетический режим горения. [c.64]

До известной температуры имеет место кинетический режим горения, при котором скорость горения не зависит от аэродинамических условий и определяется лишь скоростью адсорбционно-химической стадии. [c.204]

Так как при низких температурах имеет место кинетический режим горения, то скорость процесса не лимитируется доставкой кислорода. Последний, вследствие медленности адсорбционно-химического акта, успевает распространиться в глубь куска по его порам и трещинам. Поэтому реакция протекает как на внешней, так и на внутренней поверхности, и величина ко зависит от величины обеих поверхностей. [c.235]

Соотношение между к и зависит в первую очередь от температуры, которая существенно влияет на константу скорости реакции к и значительно слабее — на коэффициент массообмена а . С понижением температуры константа к уменьшается гораздо быстрее, чем коэффициент а , поэтому при невысоких температурах обычно получается к а , т.е. наблюдается кинетический режим горения. Рост температуры вызывает резкое возрастание к и умеренное увеличение а при достаточно высокой температуре соотношение между этими кинетическими характеристиками изменяется на к а , что означает переход горения в диффузионный режим. [c.169]

Если процессы перемешивания успевают полностью завершиться в пределах зоны прогрева (т. е. до начала реакции), они не будут влиять на скорость горения. Очевидно, в атом случае горение протекает в кинетическом режиме, а скорость горения не зависит от размера частиц компонентов и должна равняться скорости горения гомогенной системы того же химического состава. Такой режим горения впервые был рассмотрен в работе [c.95]

В предыдущем разделе ( 8, А) нами отмечалось, что для систем типа г 4- ТВ или г -Ь ж не может осуществляться кинетический режим, связанный со смешением компонентов в зоне прогрева, и что для этих систем смешение может протекать только одновременно с горением. [c.98]

Кинетический режим гореиий, как это можно заключить из предыдущего, имеет место при умеренных температурах процесса, в том числе и в период разогрева частицы топлива перед ее воспламенением. Диффузионный режим горения, наоборот, характерен для высокотемпературных процессов. С этой точки зрения воспламенение можно рассматривать как переход ог кинетического к диффузионному режиму горения. [c.17]

Существенным фактором интенсификации процессов горения и газификации твердых топлив является скорость потока реагирующих газов. Увеличение скорости дутья ведет к росту коэффициентов диффузии. Пределом скорости реакции в слое является переход в кинетический режим, когда суммарная скорость реакции горения определяется не скоростью подвода кислорода, а скоростью химической реакции. [c.69]

Опыты с частицами бородинского угля диаметром 5,15 мм показали, что величина возрастает с температурой примерно до 1000 С, а затем остается постоянной, но разной для различных диаметров частиц (0,12 и 0,45 мм) и скоростей псевдоожижения (0,1 — 0,3 м/с). Следовательно, при Т < 970 С режим горения угля кинетический, а при Т> 1100 С — диффузионный. [c.83]

Таким образом, в конце выгорания горение переходит в кинетический режим. После подстановки общего выражения из уравнения (2. 35) в уравнение (2. 32) получим следующее дифференциальное уравнение [c.376]

Из формулы (1.3) видно, что величина А меняется с уменьшением относительного радиуса частицы ft, приближаясь к величине к. Это означает, что по мере выгорания процесс горения частицы быстро переходит в кинетический режим. [c.475]

О, а величина к —> к, скорость реагирования становится максимальной (/ s —>/с шах) Таким образом, при неизменной температуре ио мере выгорания углеродной частицы процесс реагирования всегда переходит в кинетический режим. Причем, чем выше температура реагирования, тем при более малом радиусе частицы практически начинается кинетический режим. При низких температурах процесс горения переходит в кинетический режим прп большем радиусе частиц. Однако конечная стадия реагирования частицы протекает в кинетической области. Отсюда следует важный практический вывод. Для более полного выгорания угольной пыли в конце факела, где скорость реагирования мала из-за низких концентраций окислителя, необходимы достаточно высокие температуры. [c.181]

Если кривая 2 пересекает кривую 1 в точке г, то это соответствует малым разогревай и кинетической области. В положении 2 возможны три стационарных режима, из которых устойчивы только верхний (точка I) и нижний (точка ), а средние (точки рмп) неустойчивы. В точке т на кривой 2 возможен только один стационарный режим горения. [c.133]

Частицы сгорают до шлакового остатка, а рассчитывается не на I кг ушя, а на единицу массы угая за вычетом золы. Горение коксовых частиц может происходить в кинетическом, диффузионном, либо в смешанном режиме. В данном случае рассматривается диффузионный режим горения [5.90]. Остальные допущения будут указаны при описании различных механизмов переноса. [c.465]

В настоящее время химический характер поляризации в шлаках установлен надежно лишь для этапа анодного горения твердого углерода и растворенного в железе [1,2]. Для катодного осаждения металлов и анодного растворения их в шлаках найден диффузионный режим. Поэтому кинетический режим следует ожидать лишь для тех реакций между металлом и шлаком, одним из этапов которых является процесс [c.155]

Как было показано ранее, при концентрациях ингибитора выше критической скорость обрыва кинетических цепей превосходит скорость их разветвления и окисление протекает в медленном, стационарном режиме. Однако, если концентрация ингибитора очень велика, может создаться ситуация, когда скорость, разветвления с участием ингибитора будет превышать скорость, обрыва и процесс окисления снова становится нестационарным. Концентрация ингибитора, при которой второй раз изменяется кинетический режим окисления, была обнаружена в работах [49, 50] и названа верхней критической концентрацией. По физическому смыслу это критическое явление напоминает второй предел воспламенения в цепных реакциях горения. [c.255]

Теперь скорость горения определяется кинетическими закономерностями химической реакции, поэтому такой режим горения называют кинетическим. [c.169]

От соотношения этих сопротивлений зависит режим выгорания частицы углерода при / х д процесс выгорания определяется лишь диффузионным массообменом, при / х д режим горения является в основном кинетическим. [c.71]

В процессе горения, так же, как и в других химических процессах, обязательны два этапа создание молекулярного контакта между реагентами и само взаимодействие молекул с образованием продуктов реакции. Скорость превращения исходных продуктов в конечные зависит от скорости смешивания реагентов путем молекулярной и турбулентной диффузии и от скроости химических реакций. В предельном случае характеристики горения могут определяться только скоростью химического взаимодействия, т. е. кинетическими константами и факторами, влияющими на них (кинетический режим горения), или только скоростью диффузии и факторами, влияющими на нее (диффузионный режим горения). [c.7]

Однако для систем тв г (или ж -Ь г) может иметь место чисто диффузионный (и, в принципе, также чисто кинетический) режим, связанный с тем, что горение каждой частпцы (или канли) протекает в диффузионной (илп соответственно кинетической) области. [c.98]

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]

Описанный режим горения предварительно составленной гомогенной топливно-воздушной -смеси является кинетическим и не зависит от условий образования смеси. Если уменьшить количество воздуха в составе вдуваемой смеси ниже стехио-метрического, то во фр01нте кинег ле-ского горения сможет сгореть лишь часть топлива. При наличии в окружающей вдуваемую струю газовой среде свободного кислорода догорание оставшейся части топлива будет происходить в результате диффузии кислорода из внешней среды. Чисто диффузионный режим горения газообразного топлива может иметь место при горении струи топлива, вдуваемой в воздушную среду (или раздельном вдувании топлива и воздуха в топочную камеру). [c.22]

Анализ этих кривых позволяет установить некоторые общие закономерности выгорания полифракционной пыли многозольного топлива. С приближением полифракционной пыли по своей зерновой характеристике к монофракционному составу, чему соответствует увеличение показателя однородности пыли, кривые т]к.ф= (т1мако) медленнее приближаются к максимальному значению т]к.ф. В таком же направлении действует и увеличение параметра макс- Отсюда чем меньше макс, тем ближе режим горения полифракционной пыли к режиму кинетического, горения (если Ьмакс=0, то т к.ф= [c.75]

В работе [83, 84] было высказано предположение, что на скорость горения смесевых топлив влияет не вся область превращения исходной смеси в конечные продукты сгорания, а только некоторая часть этой области, зона влияния , примыкающая к поверхности. Характер смешения продуктов разложения окислителя и горюче-связующего вещества, последовательность стадий и режим, горения определяются размерами частиц ПХА. По мере увеличения размеров кристалло1В окислителя все большее значение приобретает конвективное перемешивание продуктов газификации компонентов. Влияние диффузионных факторов на скорость горения смесевых топлив проявляется в зависимости последней от Дисперсности окислителя [85]. Влияние кинетических факторов на скорость горения смесевых систем находит отражение в зависимости скорости горения от стехиометрического коэффициента смеси Ост [83, 84]. [c.296]

Ио мере выгорания, т. е. уменьшения относительного радиуса частицы Я, суммарная константа скоростп реакции к быстро приближается ио величине к к — константе скорости химической реакции (см. 7. 59), режим горения переходит в кинетический. Ири этом интенсивность горения возрастает с уменьшением размера частицы (сильнее в диффузионном режиме и слабее в кинетическом) и с повышением температуры, т. е. увеличеиием константы скорости реакцин. [c.130]

Известно, что за вределами кислородной зоны в канале на реакцию восстановления в меньшей степени влияют граничные условия и в большей степени диффузия и тем в большей стеиени, чем больше константа скорости реакции восстановления, т. о. чем выше температура реакции. В этой, так называемой восстановительной зоне, повышение ск(эрости дутья интенсифицирует процесс и качественно (в направлении большого выхода СО) и количественно за счет повышения ]гоэффпционта массообмена 3 (до предела диффузионного торможения, когда реакция восстановления перейдет вновь в кинетический режим) н за счет повышения температуры стенок. Роль объемного горения окиси углерода, в восстановительной зоне, конечно, сводится к нулю (при отсутствии кислорода). Помимо объемного горения окиси углерода большую роль играет горение ее у поверхности стенок канала. Для выяснения основных факторов, влияющих на соотношение объемного и поверхностного горения СО в канале, можно воспользоваться простейшим способом, примененным Хитриным [239]. [c.322]

Хитрин [226] считает возможным пронзводить расчет времени горения пыли размером меньше 100 х при / = 1000— 1500° С, принимая к =к, т. е. кинетический режим. [c.486]

В формуле (1.41) скорость гореиия принимается не зависящей от изменения режима горония в ходе выгорания частицы, поскольку А и т постоянные величины. В действительности, по мере выгорания прог цесс горения пылевидного тоилива быстро переходит в кинетический режим и, следовательно, сильно зависит от температурного уровня процесса. И только для относительно крупных частпц и при высоких температурах режим горения длительно остается диффузионным или промежуточным и тогда слабо зависит от температуры. Формула (1.41) вообще не отражает реального характера гореиия пылевидного тоилива, так как при этом игнорируется переход процесса горения из одного режима в другой по мере выгорания частицы. [c.487]

Одинаковый характер изменения Xr=f y.) во всех рассмотренных памп случаях, включая изотермические условия и только что рассмотренный нами кинетический режим, при неизотермических условиях показывает, что основными факторами, обуслов.1гивающими экстремальный характер зависимости длины зоны горения от избытка кислорода, являются концентрация кислорода в конце зоны горения и скорость газового потока. Действительно, с увеличением а возрастает концентрация кислорода и, следовательно, скорость горения топлива, с другой стороны, увеличение а вызывает увеличение скоростн потока Мц [см. формулу (5.86)] и этим способствует растягиванию зоны горения. [c.534]

Влияние а на суммарную константу ско])ости реакции сказывается более резко главным образом в кинетическом режиме горения. Нрп переходе гореиия в кинетический режим с увеличением а температура и скорость реакции уменьшаются и длина зоны горения быстро возрастает, вилоть до полного срыва процесса горения. [c.535]

В. И. Бабием и И. Ф. Поповой [Л. 45] при исследовании мелких частиц размером 150 мкм не было обнаружено горения летучих у поверхности частиц пламенем. По мере уменьшения диаметра частицы наступает момент, при котором горение летучих переходит в кинетический режим и выгорание их распространяется на объем газа. [c.341]

Скорость распространения фронта пламени -при кинетическом процессе горения может увеличиваться вследствие искажения фронта пламени (увеличения массовой скорости горения вещества) и образования ударных волн, обусловленных расширением продуктов горения. В результате такого резкого увеличения скорости распространения фронта пламени возникает ударная волна, в которой происходит сжатие и нагревание еще несгоревшей части горючей смеси. Возникает режим горения, при котором импульс воспламенения передается от слоя к слою горючей смесИ не диффузией и теплопроводностью, а йследствие импульса давления и нагрева смеси выше температуры самовоспламенения— это и есть детонация. Давление, развиваемое при детонации, во много раз больше давления взрыва и приводит к сильным разрушениям. Не-обхо)1,и мо помнить, что детонация происходит в определенном интервале концентраций, более узком, чем [c.163]

Регенерацию можно ускорить увеличением количества воздуха, подаваемого в аппарат, и концентрации в нем кислорода. Подводить много воздуха в верхние и нижние зоны регенератора не требуется, так как режим горения в этих зонах близок к кинетическому. Основное количество воздуха следует направлять в средние зоны. Таким путем достигается наибольшая скорость горения кокса в регенераторе при наименьшем общем коэффициенте избытка воздуха. При этом целесообразно увеличить площадь газовыводных устройств, особенно в средних зонах. Подача нагретого воздуха в верхнюю секцию регенератора позволяет сократить индукционный период горения кокса, и, следовательно, увеличить степень использования объема регенератора. Кроме того, обычно применяемый способ — увеличение объема регенератора — является доступным и достаточно эффективным путем для выжигания большего количества кокса с катализатора. [c.44]