Скорость диффузии кислорода

Например, для факельных труб диаметром 400, 600 и 800 мм расход продувочного газа (метана) соответственно составляет 400, 900 и 1600 м /ч. Однако такие расходы продувочного газа нельзя считать оптимальными, так как они могут изменяться в широких пределах в зависимости от количества сбрасываемого на сжигание газа, скорости ветра у открытого конца факельной трубы и т. д. Поэтому необходимо разработать средства автоматического регулирования скорости газов в факельных трубопроводах путем изменения подачи продувочного газа с учетом количества сбрасываемых газов и ветровых нагрузок, нарушающих стабильный режим факельной установки. Следует помнить, что даже при больших рас.ходах продувочного газа не всегда обеспечивается избыточное давление в трубопроводах факельной системы, а это может привести к аварии. Поэтому следует принимать меры по значительному сокращению расхода продувочного газа и созданию избыточного давления в факельной системе. Скорость диффузии кислорода воздуха в трубу значительно снижается при установке на факельном стволе молекулярного затвора (лабиринтного уплотнения). Молекулярные затворы эффективно замедляют проникновение воздуха в факельную трубу и предупреждают образование взрывоопасных газовоздушных смесей при низких скоростях продувочного газа. Применение лабиринтных уплотнений позволяет снизить расход продувочного газа в 10 раз, что дает возможность реально без значительных затрат предотвратить проникновение воздуха в факельную трубу и обеспечить безопасность при эксплуатации системы сжигания газа. Молекулярный затвор может предохранять также от попадания в ствол пламени, если он смонтирован под факельной горелкой. В таком затворе подпорный газ [c.218]

Скорость окисления оксида углерода повышается в присутствии небольших количеств влаги. Скорость реакции окисления углерода больше, чем скорость диффузии кислорода, и наоборот, скорость реакции взаимодействия углерода с диоксидом углерода меньше скорости диффузии кислорода. Поскольку основой является реакция окисления, при уменьшении толщины пограничного слоя увеличивается скорость горения. Это и происходит в условня.ч пожара при увеличении скорости воздушных потоков, омывающих поверхности горящих веществ. [c.141]

В числе других факторов, ускоряющих окисление масел, следует отметить роль поверхности соприкосновения масла с воздухом или кислородом. Чем больше эта поверхность, тем интенсивнее идет окисление. Скорость окисления в большой степени зависит также от скорости диффузии кислорода в масло. Поэтому все, что способствует диффузии, ускоряет окисление. Очень резкое ускорение окисления (вплоть до взрыва) может происходить при распылении масла в среде кислорода. Окисление, проводимое в условиях продувки воздуха или кислорода через слой масла, всегда оказывается более интенсивным, чем при пропускании воздуха или кислорода над поверхностью масла. Но и в этом последнем случае, чем больше свободная поверхность масла, чем выше концентрация кислорода в газовой фазе и чем больше давление, при котором ведут процесс, тем интенсивнее происходит диффузия кислорода в масло и тем быстрее протекает окисление [35]. [c.79]

Рис. 165. Схема для расчета скорости диффузии кислорода в круглому катоду

Первый закон Фика для скорости диффузии кислорода можно представить в виде [c.227]

Диффузионное горение наблюдается в основном при гетерогенном горении, когда продолжительность диффузии кислорода к горючему веществу несоизмеримо больше продолжительности протекания химической реакции в этом случае скорость горения определяется преимущественно скоростью диффузии кислорода в зону горения. Все пожары, как правило, представляют собой диффузионное горение. [c.181]

В пределах pH =4-f-10 скорость коррозии определяется только скоростью диффузии кислорода к поверхности металла. Основной диффузионный барьер — пленка оксида железа(П) — постоянно обновляется в ходе коррозионного процесса. Независимо от величины pH воды в этих границах поверхность железа всегда контактирует со щелочным раствором, насыщенным гидратированным оксидом железа (pH 9,5). [c.105]

I. Предельный диффузионный ток. 2. Максимально возможная скорость диффузии кислорода. [c.264]

Обычно зарождение цепей в окисляемых углеводородах происходит по обоим механизмам — гомогенному и гетерогенному. Вклад каждого механизма в суммарную скорость зарождения цепей зависит от условий окисления — соотношения объема углеводорода и поверхности реактора, скорости диффузии кислорода к поверхности металла и т. ц. Так, например, при длительном хранении топлив в больших резервуарах зарождение цепей будет происходить преимущественно по гомогенному механизму. При жидкофазном окислении топлива в реакторе в условиях интенсивного перемешивания смеси и барботирования кислорода зарождение цепей с большей вероятностью происходит по гетерогенному механизму. Гетерогенный механизм зарождения цепей остается постоянным при окислении углеводородов как в газовой, так и в жидкой фазе. Иначе обстоит дело при гомогенном зарождении цепей. [c.29]

Встречаются случаи, когда скорость диффузии кислорода и скорость реакции горения. соизмеримы и на процесс горения влияют как физические (скорость диффузии), так и химические (скорость реакции) факторы. [c.181]

Если в особо чистый металл вводить катодные примеси или структурные составляющие, то в условиях контроля катодного процесса диффузией кислорода это приведет, согласно уравнению (499), к увеличению путей диффузии кислорода и повышению скорости коррозии металла. Однако начиная с некоторой сравнительно низкой степени загрязненности катодными примесями, которая свойственна техническим металлам, дальнейшее увеличение катодных примесей или структурных составляющих мало влияет на скорость процесса. Н. Д. Томашов доказал, что при достаточно тонкой дисперсности катодов на поверхности металла или сплава, корродирующего с кислородной деполяризацией при ограниченной скорости диффузии кислорода, даже при сравнительно небольшой общей поверхности микрокатодов, практически используется весь возможный объем электролита для диффузии кислорода к данной корродирующей поверхности (рис. 168), т. е. микрокатоды работают так, как будто [c.244]

Движение морской воды влияет на скорость диффузии кислорода, что приводит к росту скорости коррозии металлов до некоторого предела с увеличением скорости движения воды (см. рис. 250). Одновременно с ростом скорости движения морской воды увеличивается доля кинетического контроля процесса, т. е. роль перенапряжения ионизации кислорода. [c.399]

При беспламенном горении окисление происходит на поверхности раздела двух фаз при этом концентрация реагирующих веществ в пограничном слое уменьшается, а концентрация продуктов сгорания увеличивается. Скорость горения данного вещества зависит от температуры, давления, удельной поверхности вещества, скорости диффузии кислорода через пограничный слой и скорости окислительных реакций. [c.141]

Определяющей стадией всего процесса окисления является скорость диффузии кислорода к поверхности катализатора. Следовательно, каталитическое окисление аммиака на платиновом катализаторе протекает преимущественно в диффузионной области, в отличие от окисления на окисном катализаторе, которое идет в кинетической области. [c.215]

Наиболее часто в исследованиях используют различные модификации модели послойного горения [145-148, 151]. При обосновании выбора такой модели обычно исходят из следующих предпосылок [75, 147]. При достаточно высокой температуре скорость горения кокса начинает тормозиться скоростью транспорта кислорода к поверхности окисления. В случае сферического зерна реакция протекает исключительно по сферической границе раздела, которая непрерывно перемещается по направлению к центру зерна. При этом суммарная скорость реакции лимитируется скоростью диффузии кислорода через освободившиеся от кокса поры зерна в зону химической реакции. В этой зоне кислород полностью расходуется, и дальнейшей диффузии к центру зерна не происходит. В работе [23] приведены многие экспериментальные данные, качественно иллюстрирующие описанный выше характер удаления кокса. Однако регенерацию закоксованных катализаторов не всегда проводят во внутридиффузионном режиме. Иногда для предотвращения возможных перегревов процесс рекомендуют начинать при низких начальных концентрациях кислорода [75, 147, 149]. В таких условиях процесс протекает практически в кинетической области, поэтому скорость удаления кокса примерно одинакова в любой точке по радиусу зерна. Понятно, что подобную закономерность выжига кокса модель послойного горения воспроизвести не может. [c.71]

Следовательно, так как при pH =4ч-10 коррозия ограничена скоростью диффузии кислорода через слой оксида, небольшие изменения состава стали, термическая и механическая обработка ее не повлекут за собой изменений коррозионных свойств металла, пока диффузионно-барьерный слой остается неизменным. Скорость реакции определяют концентрация кислорода, температура или скорость перемешивания воды. Это важно, так как pH почти всех природных вод находится в пределах 4—10. Значит, любое железо, погруженное в пресную или морскую воду, будь то низко-или высокоуглеродистая сталь, низколегированная сталь, содержащая, например, 1—2 % N1, Мп, Мо и т. д., ковкое железо, чугун, холоднокатаная малоуглеродистая сталь, будет иметь практически одинаковую скорость коррозии. Этот вывод подтверждается большим количеством лабораторных и промышленных данных для разнообразных типов железа и стали 111]. Некоторые из них приведены в табл. 6.1. Эти данные опровергают распространенное мнение, что ковкое железо, например, является более коррозионностойким, чем сталь. [c.107]

Поскольку коррозия алюминиевых сплавов в слабощелочных растворах также в значительной степени определяется диффузией кислорода к корродирующей поверхности, то повышение температуры до 60°С приводит к ускорению коррозии в результате увеличения скорости диффузии кислорода и уменьшения толщины диффузионного слоя. А при температурах больше 60 °С коррозия замедляется 1 следствие снижения растворимости кислорода в воде, (роме того, с повышением температуры изменяются состав и свойства нерастворимых продуктов коррозии алюминия и его сплавов. При температурах до 70 °С образуется байерит (АЬОз-ЗНгО), [c.106]

В обеих лабораториях [20—22] пришли к выводу, что свободные радикалы образуются в поверхностном слое конечной толщины. Путем изучения скоростей диффузии кислорода и преобразования исходного сигнала ЭПР вторичных радикалов [c.208]

Для обеспечения нормальной работы элемента катод должен выступать из раствора. Площадь соприкосновения электрода своз-духом в элементе ВД-300 увеличивается за счет выемки в верхней части катода. Скорость диффузии кислорода возрастает при уменьшении толщины угольного электрода, находящегося между воздухом и электролитом. В связи с этим представляет интерес применение угольных катодов, спрессованных в виде тонких пористых пластин. [c.23]

Процесс адсорбции кислорода углем определяется скоростью диффузии кислорода к угольной поверхности. Так как в начальный момент времени уголь насыщен газом при концентрации Сн, то относительная величина адсорбции у, характеризующая, в какой степени использована сорбционная емкость сорбента к данному моменту времени то, выразится уравнением [c.200]

Если коррозия контролируется диффузионными процессами, например. скоростью диффузии кислорода при коррозии кислородной деполяризацией в нейтральных средах по реакции [c.40]

Как видно из графика на рис. 4.21, различным условиям протекания процесса соответствуют разные кривые изменения относительной концентрации кислорода. При 0а = 0,5 скорость реакции биосинтеза меньше, чем скорость диффузии кислорода при значениях Ва = 1... 6 скорости близки, а при 0а = 10 и более скорость реакции превышает скорость диффузии кислорода в частице. Характер изменения относительной скорости процесса q )/qmг.li от концентрации кислорода в среде для различных значений размера агломерата Гр иллюстрирует график на рис. 4.22. Для расчета средней скорости потребления кислорода принята формула [c.229]

Скорость реакции определяет процесс диффузии кислорода от границы раздела фаз в жидкость. Однако диффузия углеводородов и продуктов реакции в фазе 2 оказывает большее влияние на процесс окисления. Значительное уменьшение продолжительности окисления и содержания кислорода в газообразных продуктах окисления возможно [369, 491] при появлении свежей поверхности фазы 2 (сырья, битума) с достаточным содержанием реакционноспособных углеводородов, например би- и полициклических ароматических соединений. Измельчением пузырьков можно увеличить скорость диффузии кислорода. Чем выше удельная поверхность, тем лучше распределяется воздух и быстрее уменьшается объем, а также парциальное давление кислорода. Однако с повышением степени измельчения пузырьков при помощи мешалки затраты энергии резко возрастают. При распределении воздуха соплами необходимая энергия для измельчения пузырьков сообщается в виде давления. Для повышения степени измельчения необходимо увеличить давление сжатого воздуха. Размеры пузырьков и их удельная поверхность изменяются в течение существования пузырьков вследствие разогрева, изменения статического давления, обратной диффузии, коагуляции. Расчет этих изменений сложен. [c.143]

Окисление. Изучение реакции окисления ненасыщенных по-. жмеров (иначе называемой реакцией их старения) имеет большое практическое значение, так как позволяет определить длительность и допустимые условия эксплуатации резиновых нзде-,1ий. Поэтому исследованию реакции окисления посвящено большое количество работ. Кинетические характеристики окислительного процесса полимеров во многом зависят от скорости диффузии кислорода в толщу материала. Скорость окисления ненасыщенных полимеров на поверхности или в тонкой пленке графически изображается 5-образной кривой с ясно выраженным индукционным периодом (рис. 75). РГндукционный период тем короче, чем выше температура реакционной среды. В зависимости от структуры полимера изменяются скорость диффузии и растворимость кислорода в полимере. Соответственно изменяются кинетика окисления и степень превращения полимера под влиянием кислорода. При одинаковых условиях константа диффузии кислорода в полибутадиене в 10,5 раз больше константы диффузии кислорода в поли-диметилбутадиене. В полимерах, которым можно придать кристаллическую структуру или ориентировать их макромолекулы, [c.239]

В сухой почве коррозия стали практически отсутствует, но и избыток влаги замедляет коррозию. Так скорость диффузии кислорода к катоду с увеличением влажности пористой среды от С до 20% уменьшается в 1.0 раз [3]. Для каждой почвы в зависимости от ее влагоемкости и засоленности существует свой максимум коррозии. В глинистых почвах максимальная коррозия стали наблюдается при влажности 23— 38%, а с увеличением влажности до 50—60% скорость коррозии уменьшается. Максимальная активность почв нахо- [c.14]

Установлено, что контролирующим фактором этого процесса является скорость диффузии кислорода к катодным участкам коррозионных микрогальванических элементов. Роль угольной кислоты сводится к подкислению коррозионной среды и повышению ее буферной способности. [c.60]

Н. Д. Томашов показал, что при расчете количества диффундирующего к отдельному катоду К, кислорода в первом приближении весь неограниченный объем электролита, принимающий участие в диффузии кислорода к поверхности катода (рис. 163), может быть заменен некоторой условной фигурой РООЕ (рис. 164), дающей ту же скорость диффузии кислорода, но с изо-концентрационными поверхностями, параллельными поверхности катода и поверхности раздела диффузионного слоя, т. е. эта фи- [c.236]

Наличие влаги делает грунт электролитом и вызывает электрохимическую коррозию находящихся в нем металлов. Увеличение влажности грунта облегчает протекание анодного процесса (затрудняя пассивацию металла), уменьшает электросопротивление грунта, но затрудняет протекание катодного процесса при значительном насыщении водой пор грунта (уменьшая аэрируемость грунта и скорость диффузии кислорода). Поэтому зависимость скорости коррозии металлов от влажности грунта имеет вид кривых с максимумом (рис. 277) — при большем избытке воды ско- [c.386]

В терминах подвижности кислорода решетки качественная оценка селективности окисных катализаторов неполного окисления дана в работах Захтлера с сотрудниками А5] и Трифиро, Иру и сотрудников [16 ]. В работе [15 ] установлена четкая симбатность между селективностью реакции окисления бензальдегида в бензойную кислоту и параметром д АН х)/дх (где АН — энтальпия окисла х — степень восстановления окисла в долях). В работе [16 ] для реакций окислительного аммонолиза пропилена и его окисления показана обратная зависимость селективности от скорости диффузии кислорода в решетке окисла. Обе эти работы свидетельствуют о той, что селективность реакций неполного окисления связана с вероятностью дальнейшего взаимодействия первичного продукта реакции за время его сорбционного состояния с поверхностным кислородом окисла. Такое взаимодействие тем менее вероятно, чем меньше подвижность кислорода решетки. Соответственно окислы с очень высокой подвижностью кислорода мало селективны в реакциях неполного окисления. [c.155]

В действительности, ниже 600°С окисление происходит через образование сульфатов железа в качестве промежуточных соединений, а при более высоких температурах сначала образуется РеО, а затем уже РезОд или РегОз. Во всех случаях при окислении сульфида образуется пленка оксидов железа, и дальнейшее выгорание серы лимитируется обычно скоростью диффузии кислорода воздуха к неокисленному ядру Ре8 и обратной диффузией диоксида серы из глубины частицы. Именно этот процесс внутренней диффузии и лимитирует общую скорость обжига колчедана. До 57о всей серы колчедана переходит в газ в виде 8О3. Триоксид серы получается вследствие окнсления 8О2 при каталитическом действии огарка, а также за счет разложения сульфатов, которые [c.118]

Согласно данным Вейса и Гудвина /5,6/, при температурах вьпде 5000С удельная скорость выжигания начинает превышать скорость диффузии кислорода и по мере возраста ния температуры диффузия постепенно становится лимитирую-шей стадией. [c.25]

Как отмечалось выше, в пределах pH =4-нЮ скорость коррозии зависит только от скорости диффузии кислорода к доступным катодным поверхностям. Площадь поверхности катода практически не имеет значения. Это показали эксперименты Уитмена и Расселла [101. Образцы стали, на /4 покрытые медью, выдерживали в водопроводной воде в Кембридже. Общая потеря массы этих образцов оказалась одинаковой с потерей массы контрольных (не медненых) образцов. Весь кислород, достигший поверх- [c.106]

Кислород воздуха медленно диффундирует внутрь полимера, чем и объясняется сравнительно малая скорость глубинного окисления изделий из полиэтилена, поэтому процесс окисления поли- )тилена развивается преимущественно на поверхности образца. ( повышением температурь скорость диффузии кислорода в полиэтилене возрастает, одновременно увеличивается и скоросп, реакции окисления. Если при комнатной температуре полиэтилен, защищенный от прямого воздействия солнечных лучей, можно сохранять н течение 3 лет без аметного изменения свойств полимера, то при 160° уменьшение эластичности, морозостойкости, прочности и ухудшение диэлектрических свойс тв полиэтилена наблюдается уже через час. [c.212]

Вулканизаты склонны к окислительной деструкции, как и исходные полимеры. Отличие заключается лишь в скорости этого процесса, так как с увеличением количества поперечных мостиков между макромолекулами уменьшается содержание двой-пых связей в полимере и одновременно снижается скорость диффузии кислорода внутрь материала. Исключение составляет только эбонит, который не содержит ненасыщенных групп и потому об,падает высокой стойкост1.ю к действию озона, кислорода, растворов азотной кислоты и других агрессивных сред. [c.246]

Как видно из рис. 1Х.З, при определении с и Ес можно пользоваться поляризационными кривыми, характеризующими эффективные скорости растворения металла и выделения водорода. При коррозии с кислородной деполяризацией необходимо, кроме того, учесть поляризационную кривую ионизации кислорода. Так как растворимость кислорода в растворах электролитов не превышает 2,5-10 молЕз/л, то на этой поляризационной кривой наблюдается площадка предельного тока диффузии. На рис. IX.3 предельному току по кислороду отвечает вертикальный участок на кривой зависимости 3 от — Е. При саморастворении металла / при определении с практически можно учитывать только скорости растворения металла и выделения водорода. Саморастворение металла II происходит как за счет выделения водорода, так и за счет восстановления кислорода. Для металла III скорость саморастворения определяется скоростью диффузии кислорода к его поверхности, а потому зависит от условий размешивания, вязкости раствора других факторов. Если же металл обладает еще более низкими скоростями анодного растворения, чем металл III, то его скорость саморастворения также определяется скоростью восстановления кислорода, но уже не диффузионной стадией, а стадией разряда — ионизации. Из рис. IX.3 видно, что в присутствии кислорода возможна коррозия таких металлов, для которых выполняется неравенство о, р>ме р> н р. [c.255]

Концентрация растворенного кислорода зависит от скоростей поступления О2 в жидкость и его расходования. В отсутствие окисления [Оа1 = урО , у — коэффициент Генри. Когда идет окисление, то через какое-то время (среднее время диффузии О2 в жидкость) устанавливается квазистационарное состояние, при котором V = о, где VD — скорость диффузии кислорода в жидкость. Обычно лимитирует процесс диффузии О2 из газа в пленку жидкости, а перемешивание обеспечивает быстрое распределение Оз по объему жидкости. В этих условиях VD = V- (ТрОг — [О2]), где х — удельная скорость растворения О2 в жидкости, которая зависит от условий перемешивания, отношения поверхности к объему, коэффициента диффузии кислорода в жидкости. 1г1з равенства и = ил, где и = [021 2 6 (НН)/ [c.199]

Орошение горных выработок гелеобразующими растворами значительно повышает эффективность их действия. Дело в том, что образующийся при орошении горной выработки специальными растворами гель частично выделяется из пор, имеющихся в горной породе (это особенно относится к ископаемым угля1м), а затем закупоривает их и препятствует выделению остаточных газов, содержащихся в этих порах, в забой. В качестве добавок, способствующих гелеобразованию, в орошающие жидкости вводят ДБ (молекулы которого дифильны и ориентируются в водном растворе так, что полярной группой обращаются к воде, а гидрофобным радикалом—к адсорбирующей поверхности минерала). Адсорбируясь на поверхности минерала (угля) молекулы ДБ вытесняют содержащиеся в порах угля газы. Эффективно способствует гелеобразованию введение в орошающую жидкость жидкого стекла. Образующийся гель, заполняя поры и трещины пласта угля, способен длительное время удерживать влагу, связывать пыль, имеющуюся в пласте, способствовать уменьшению адсорбции метана и скорости диффузии кислорода к реагирующей внутренней поверхности угля. [c.282]

Примером твердофазных реакций, скорость которых ограничивается диффузией реагентов, являются процессы гзысокотемпературиого окисления металлов и сплавов. По мере развития окисления и утолщения оксидной пленки па поверхности металла путь диффузии реагентов к границе раздела фаз увеличивается и скорость процесса уменьшается. Если реакция определяется скоростью диффузии кислорода из газовой фаы через пленку образовавшегося оксида толщиной /1, то скорость роста этой пленки при стационарном режиме пропорциональна градиенту концентрации кислорода и коэффициенту его диффузии, т. е. [c.511]

При сравнительно небольшой скорости протекания процессов старения скорость диффузии кислорода к покрытию не будет являться процессом, определяющим скорость реакций. Тем не менее с повышением концентрации кислорода в грунтовой среде процессы протекают более интенсивно. Это можно объяснить тем, что увеличение концентрации кислорода приводит, как правило, к увеличению скорости дегидрохлорирования, которое способствует появлению в материале дополнительного количества активных центров. Кроме того, не исключено влияние так назьтаемо-го экранирующего эффекта почвенных частиц, примыкающих к поверхности покрытия с повышением пористости грунта влияние этого эффекта уменьшается. [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология