Реакция взаимодействия углерода горения водорода

В ряде случаев было показано, что радикалы играют ведущую роль в реакции. Так, например, горение водорода [173] и влажной окиси углерода [188] определяется скоростью взаимодействия молекулы горючего с гидроксилом. [c.65]

Окисление метана с целью получения из него окиси углерода и водорода изучалось в гомогенных и гетерогенных системах в лабораторных условиях, на пилотных установках и на заводах. Несмотря на то, что в результате такого исследования были достаточно детально разработаны технологические схемы процесса, тем не менее до настоящего времени сравнительно мало известно о кинетике и механизме реакций метана с кислородом, водяным паром и двуокисью углерода. Предполагается, что как при гомогенных, так и при гетерогенных реакциях равных объемов м тана и кислорода при температуре от 700 до 1500° С вначале возникает пламя [22, 19], в котором вступают во взаимодействие часть метана и весь кислород. В результате этих процессов образуется двуокись углерода и водяной пар. Дальнейшее окисление мотана происходит, очевидно, за счет двуокиси углерода, в то время как пар образуется при начальном горении. Обсуждение природы реакций горения но входит в задачу данной главы. [c.311]

Гетерогенные реакции происходят с участием двух или большего числа фаз. К ним, например, относится горение твердого топлива (угля), растворение газов в жидкостях, взаимодействие металлов с кислотами, восстановление металлических оксидов твердым углеродом или водородом, разложение известняков при нагревании, обезвоживание кристаллогидратов и очень много других процессов, протекающих в природе. [c.139]

Термодинамический анализ процесса образования ацетилена при неполном горении [9] показывает, что образование ацетилена термодинамически невозможно. Это объясняется не только разложением ацетилена на углерод и водород по реакции (2), но и взаимодействием ацетилена с углекислотой и водяным паром с образова- [c.115]

Загруженное в газогенератор топливо находится на колосниковой решетке, под которую подается дутье (воздух, пар и пр.). Вследствие этого происходит горение топлива, и оно накаляется до высоких температур. Пройдя шлаковую подушку и несколько нагревшись, дутье поступает в слой раскаленного топлива, где кислород дутья вступает в реакцию с углеродом, образуя окись и двуокись углерода. Прн этом двуокиси углерода получается больше, чем окиси углерода. Водород топлива при взаимодействии с кислородом дутья образует воду, которая в парообразном состоянии вместе с другими газообразными продуктами поднимается вверх через слой топлива. [c.302]

В последние годы в промышленности широко применяется получение ацетилена нри неполном горении метана в кислороде. По технико-экономическим показателям этот процесс является одним из наиболее эффективных процессов получения ацетилена из метана. В Советском Союзе он внедряется на ряде заводов на основе переработки природного газа и последующего использования отходящих газов Для производства аммиака и метанола. Образующийся при неполном окислении метана в кислороде ацетилен является термодинамически неустойчивым он легко разлагается на углерод и водород, а также взаимодействует с углекислотой и водяным паром с образованием окиси углерода и водорода. Схема процесса приводится на рис. V. 2. Сырье (природный газ или метан), не содержащее окиси углерода, водорода и высших углеводородов (так как в противном случае оно преждевременно воспламенится), поступает через подогреватель 1, где нагревается до 600° С, в верхнюю часть реактора 3 (в смесительную камеру горелки), куда подается также подогретый до той же температуры кислород в количестве до 65 объемн. % от метана. В результате процесса горения температура в реакторе 3 поднимается до 1500° С продукты реакции охлаждаются до 80° С орошением водой. [c.148]

При горении газового топлива его горючие составляющие — углерод С и водород Нг вступают в химическое взаимодействие с кислородом. В результате реакции образуются продукты горения при горении углерода — углекислый газ СО2, водорода — водяные пары НаО. Формулы реакций горючих газов с кислородом приведены в табл. 1.4. При сжигании топлива в топках в большинстве случаев кислород для горения поступает из воздуха. [c.253]

Следующий важнейший этап в истории термохимии связан с именем Гесса, которому принадлежат такие фундаментальные обобщения, как положение о том, что тепловой эффект реакции не зависит от промежуточных стадий, а зависит только от исходного и конечного состояния системы (закон Гесса) и что количество выделяющегося при реакции тепла может служить, мерой химического сродства. Хотя свои термохимические работы Гесс начал как раз тогда, когда, как он писал Берцелиусу, был всецело занят исследованиями по органической химии [14, с. 331, однако материалом для работ по термохимии ему служили почти исключительно неорганические соединеш я. И тем не менее в 1840 г. Гесс дает следующее толкование результатам опытов Дюлонга по изучению различной теплотворности угля и других органических веществ сумма тепла, которая соответствует определенному количеству воды и углекислоты, образующихся при горении угля, постоянна, а потому очевидно, что если водород был ранее связан с углеродом, то это соединение не могло произойти без выделения тепла это количество теплоты уже исключено и не может содержаться в той теплоте, которая выделяется при окончательном сгорании угля. Отсюда следует весьма простое практическое правило горючее, сложное по своему составу, всегда выделяет меньще тепла, чем его составные части, отдельно взятые . И далее Гесс как бы намечает контуры будущей структурной термохимии Когда мы будем точнее знать те количества теплоты, которые выделяются при взаимодействии нескольких элементов, тогда количество теплоты, выделяющееся при сгорании органического вещества, будет важным фактором, который приведет нас к более глубокому познанию строения этого вещества [15, с. 127, 128]. [c.110]

Сухая безводная окись углерода не взаимодействует с кислородом до 700° С. При температуре, превышающей указанную, на поверхности материалов начинает медленно протекать гетерогенная реакция. Небольшие концентрации водяного пара или водорода существенно влияют на скорость процесса горения, причем реакция окисления окиси углерода протекает как гомогенная во всем объеме газовой смеси [c.244]

Взаимодействие водорода с кислородом имеет много общего-с реакцией горения окиси углерода. Поэтому ряд положений,, изложенных в предыдущем разделе, остается в силе и в отношении данного процесса. [c.21]

Последние взаимодействуют между собой по так называемой реакции водяного газа (СО -f Н2О СО2 - - Н2), которая имеет большое значение во всех процессах неполного горения. Эта реакция при высоких температурах идет настолько быстро, что водород, окись углерода, водяной пар и углекислота в продуктах горения, покидающих реакционное пространство, находятся обычно в равновесии. Этому равновесию не мешает присутствие в продуктах горения не только инертного азота, но и продуктов, не находящихся в равновесии. К таким продуктам можно отнести метан (в небольшом количестве всегда присутствующий в продуктах неполного горения), ацетилен, этилен и твердый углерод в виде частичек сажи. [c.4]

Одной из особенностей процесса горения окиси углерода является влияние водорода, паров воды и ряда других соединений водорода на его скорость. Бухлер и Норриш в 1938 г. пришли к выводу, что основные закономерности горения окиси углерода можно объяснить на основании механизма горения водорода, включив в него реакции взаимодействия окиси углерода с гидроксилом и атомным кислородом [c.204]

Из измерений концентрации радикалов в зоне реакции следует, что во многих случаях эти концентрации весьма значительны. Так, уже указы-ва. юсь (стр. 79), что концентрация атомов Н в разреженных пламенах водорода может составлять десятки процентов от концентрации молекулярного водорода. Измерения концентрации гидроксила в тех же пламенах также дают весьма большие значения [133]. Велика также концентрация атомов кислорода Г5 пламени окиси углерода [152] и радикалов S в иламени сероуглерода [129, 130]. Эти концентрации в тысячи и десятки тысяч раз превышают равновесные концентрации атомов и радикалов в условиях соответствующих пламен, из чего следует их химическое (а не термическое) происхождение. В ряде случаев было показано, что радикалы играют ведущую роль в реакции. Так, например, в атучае реакций горения водорода [133] и влажной окиси углерода [148] было показано, что суммарная скорость реакции определяется скоростью взаимодействия молекулы горючего с гидроксилом. [c.80]

Проведение процесса в восстановительной среде, когда сумма СО+Нг в сухих продуктах неполного горения природного газа составляла от 1 до 10%, привело к некоторому повышению степени разложения оксидов азота. Однако и в этом случае степень разложения оставалась низкой и не превышала 65%. В опытах при практически неизменном (а 0,9) составе газовой среды и повышающейся от 860 до 1280 °С температуре отходящих газов можно было ожидать роста скорости реакций взаимодействия оксида азота с оксидом углерода и водородом и повышения степени разложет1Я оксидов азота. Однако зависимость оказалась иной с ростом температуры отходящих газов степень разложения оксидов азота снижалась (рис. 4.11) 1 была лишь незначительно выше, чем в опытах с окислительной средой. Повышение концентрации восстановительных компонентов в продуктах сгорания с 5 до 10% также не дало эффекта. Результаты свидетельствуют о вялом протекании реакций С0+ +Х0 и Нг- -ХО, поэтому существенное влияние иа степень разложения оксидов азота оказывает время пребывания дымовых газов в рабочей камере (рис. 4.12). [c.123]

При ненолном горении углеводородов получаются следующие продукты полного и неполного горения углекислота, водяной пар, окись углерода, водород и сажа. При температуре выше 1000° между газообразными компонентами устанавливается равновесие водяного газа. Присутствие в системе сажи не препятствует установлепиго этого равновесия, так как скорость взаимодействия углеродной поверхности с газообразными компонентами значительно меньше скорости установления равновесия реакции водяного газа. [c.63]

Алюминийорганические соединения оказывают общее раздражающее действие на организм человека. При горении или при взаимодействии алюминийалкилов с влагой воздуха в производственных помещениях образуется сложная смесь продуктов окисления, распада, гидролиза и реакций карбоксилирования с двуокисью углерода [1, с. 201 5]. Основными из них являются аэрозоли алюминия, окиси и гидроокиси алюминия, предельные и непредельные углеводороды, водород, органические кислоты и спирты, окись углерода, альдегиды, а также галогенводороды и алкилгалогениды (в случае разложения алкилалюминийгалогенидов). Отмечается, что значительная часть образующихся яродуктов гидролиза находится в воздухе не в свободном состоянии, а в адсорбционной связи с аэрозолями [1, с. 201]. Из всех образующихся соединений при разложении алюминийалкилов наиболее опасными для человека являются аэрозоли алюминия, его окислов и хлористого водорода. Токсические свойства продуктов разложения низших алюминийалкилов представлены ниже [5] [c.204]

В углекислоту принимается и берется в расчет как результат простого соединения одного углеродного атома с кислородом. При этом было найдено, что развивающаяся при образовании окиси углерода теплота значительно меньше половины того количества теплоты, которая выделяется при сгорании угля до углекислоты, или, что то же, реакция С + О = СО выделяет меньше тепла, чем СО + О = СО2. То обстоятельство, что здесь, как и во всех реакциях, во взаимодействие вступают молекулы, не при-пято в расчет если же принять во внимание, что молекула представляет соединение однородных атомов, что, может быть, даже молекула углерода состоит из многих углеродных атомов, на что, повидимому, указывает ее постоянство, то оправдывается допущение, что отделению этих углеродных атомов друг от друга, предшествующему их соединению с кислородом, соответствует термический эффект — по всей вероятности, поглощение тепла, тогда как при горении окиси углерода в реакции принимает участие отдельный атом углерода. Точно так же образование воды указывает на два (а может быть и на три, если принять молекулу кислорода = О2) момента разделение атомов водорода, ранее связанных в молекулы, и соединение их с кислородом. Каждому из этих моментов должен соответствовать термический эффект. Далее, при рассмотрении горения какого-нибудь вещества, например алкоголя, видно, что общий термический С Н [c.483]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология