Плазмохимические реакции

Самую многочисленную группу составляют химические процессы, из которых наиболее важными в технологии являются следующие процессы горение (сжигание жидкого, твердого и газообразного топлива с целью получения энергии, серы — для получения серной кислоты) пирогенные (коксование углей, пиролиз и крекинг нефтепродуктов) окислительно-восстановительные процессы (газификация твердых и жидких топлив, конверсия углеводородов) электрохимические (электролиз воды, растворов и расплавов солей, электрометаллургия, химические источники тока) электротермические (электровозгонка фосфора, получение карбида и цианамида кальция) плазмохимические (реакции в низкотемпературной плазме, включая окисление азота и пиролиз метана, получение ультрадисперсных порошкообразных продуктов) термическая диссоциация (получение извести, кальцинированной соды, глинозема и пигментов) обжиг и спекание (высокотемпературный синтез силикатов, получение цементного клинкера и керамических кислородсодержащих и бескислородных материалов со специальными функциями) гидрирование (синтез аммиака, метанола, гидрокрекинг и гидрогенизация жиров) комплексообразова-ние (разделение и рафинирование платиновых и драгоценных металлов, химическое обогащение руд, например путем хлорирующего или сульфатизирующего обжига для перевода металлов в летучие или способные к выщелачиванию водой соединения) химическое разложение сложных органических веществ (варка древесных отходов с растворами щелочей или бисульфита кальция с целью делигнизацми древесины в производстве целлюлозы) гидролиз (разложение целлюлозы из отходов сельскохозяйственного производства или деревообрабатывающей промышленности с по- [c.211]

Плазмохимические реакции протекают, как правило, в неравновесных условиях. Кинетика таких процессов отличается от обычной химической кинетики. Неравновесная химическая кинетика учитывает квантовую энергетическую структуру атомно-молеку-лярных частиц, переходы между различными энергетическими состояниями и вероятность протекания различных химических реакций. [c.199]

При высоких температурах реакции могут протекать с очень высокими скоростями. Например, при 10 ООО К и выше высокая степень превращения исходных веществ в продукты реакции достигается за 10 — 10 с. Область химии, изучающая химические реакции в низкотемпературной плазме, называется плазмохимией. Плазмохимические реакции находят применение в промышленности, например, для восстановления оксидов и хлоридов некоторых элементов, получения тугоплавких материалов, тонкодисперсных порошков, ацетилена, этилена и др. [c.118]

В настоящее время осуществлен ряд плазмохимических реакций (например, получение ацетилена плазмохимическим разлол<ением метана, реакция получения окиси азота в плазменной струе из азота и кислорода и многие другие). [c.12]

Освоение плазмохимических реакций существенно изменит и упростит химическую технологию получения ряда важных для народного хозяйства веществ. Плазмохимическая промышленность — дело совсем уже недалекого будущего. [c.18]

ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, осуществляются в низкотемпературной плазме в условиях, когда средние [c.445]

Плазмохимические реакции осуществляются в низкотемпературной плазме, когда средние энергии молекул находятся в пределах от 0,1 до 50 эВ. При этом реагенты н продукты, как правило, находятся в возбужденном состоянии, и в системе происходят разнообразные химические превращения, зависящие от ее состава. В плазме аргона происходит образование кластеров [c.95]

В промышленных масштабах чаще всего реализуют равновесные плазмохимические реакции, для которых с повышением температуры увеличивается равновесная концентрация веществ, являющихся целевыми продуктами. При этом скорость реакции очень велика (длительность контакта реагентов составляет от 10-3 дд 10-5 с), что позволяет создавать миниатюрные химические реакторы. Например, метановый плазмотрон с производительностью 25 тыс. т ацетилена в год имеет в длину 65 см и диаметр, 15 см. Состав исходного/сырья может колебаться в широких пределах. Трудность использования аппаратуры связана с необходимостью закалки процесса. [c.96]

Технологическая схема равновесных плазмохимических процессов включает следующие операции. Теплоноситель или один из реагентов нагревается в плазмотроне с помощью электрического разряда и переводится в состояние плазмы. В смесителе плазма смешивается с остальными реагентами. При температурах (2—10)-103 К может начаться химическая реакция, которая обычно продолжается в реакторе. Чтобы остановить реакцию на требуемой стадии, температуру реагентов резко снижают в закалочном устройстве. Для сохранения продуктов, являющихся промежуточными веществами плазмохимических реакций (например, ацетилена, получаемого при пиролизе метана), чрезвычайно важны момент времени, в который начинают закалку, и скорость снижения температуры. Так, опоздание с закалкой на 2-10 с приводит к уменьшению концентрации ацетилена с 15,5 до 10% В зависимости от скорости закалки конечные продукты могут иметь стехиометрический или нестехиометрический состав (например, ШС или ШгС). [c.96]

Григорьева Т. М., Колбановский Ю. А., Левицкий А. А. и др. Анализ чувствительности для уравнений химической кинетики и выбор наиболее ве роятного механизма реа] ции Ц Механизмы плазмохимических реакций углеводородов и углесодержащих молекул.— М. ИНХС АН СССР, 1987.— [c.38]

При обсуждении вопроса о режиме закалки можно различать два случая, связанных с двумя типами плазмохимических реакций. В первом случае равновесная концентрация целевого продукта в плазменной струе при высокой температуре достаточно велика и задача состоит в том, чтобы при быстром охлаждении плазменной [c.180]

Кинетика плазмохимических реакций разработана гораздо слабее как в теоретическом, так и в практическом отношении (особенно в отношении определения констант скоростей реакций при высоких температурах). [c.4]

В работе [1], по-видимому, впервые был поднят и рассмотрен ряд вопросов, связанных с кинетикой плазмохимических реакций. [c.167]

Следует учесть также влияние ряда гидродинамических факторов. Под гидродинамическим воздействием потока газа струи жидкости распадаются на множество капель различных размеров, что сказывается на кинетике рассматриваемых процессов в основном благодаря двум обстоятельствам а) меняется эффективная поверхность жидкости, на которой протекают гетерогенные процессы в реакторе б) образовавшиеся капли жидкости сносятся потоком газа, что влияет на распределение жидкости в плазменной струе. Скорость плазмохимических реакций зависит также от характера течения горячего газа в реакторе, так как этот характер влияет на величину коэффициентов переноса в плазменной струе (коэффициентов диффузии, вязкости и теплопровод ности), на скорость диссипации энергии в потоке газа и конфигурацию струи кроме того, он может влиять на движение капель жидкости в струе газа, а также на скорость и степень их дробления. [c.169]

Гл. I, посвященная описанию основных тигюв частиц, участвующих в химическом превращении, доиолнена специальным параграфом, в котором излагаются важнейшие спектроскопические методы исследования молекул, ионов, свободных радикалов и комплексов. В 4 этой главы введены сведения о процессах образования и превращений ионов в газовой фазе, существенных для понимания механизмов радиационно-химических и плазмохимических реакций. [c.4]

РЕАКЦИИ ХИМИЧЕСКИЕ, превращения одного или неск. исходных в-в (реагентов) в отличающиеся от них по хнм. составу или строению в-ва (продукты р-ции). В отлнчие от ядерных реакций, при Р. х. не изменяется общее число атомов в реагирующей сист., а также изотопный состав хим. элементов. Р. х. происходят при смешении или физ. контакте реагентов самопроизвольно, при нагревании, участии катализаторов (см. Катализ), действии света (см. Фотохимические реакции), электрич. тока (см. Электродные процессы), ионизирующих излучений (см. Радиационно-химические реакции), мех. воздействиях (см. Механохимические реакции), в низкотемпературной плазме (см. Плазмохимические реакции) и т. п. Превращения частиц (атомов, молекул) осуществляются при условии, что онн обладают энергией, достаточной для преодоления потенц. барьера, раэде-.пяющего исходное и конечное состояния сист. (см. Энергия активации). [c.499]

Плазмохимический метод получения водорода предложен советскими учеными [14 130]. В качестве примера приведем двухстадийный процесс, включаюнщй плазмохимическую реакцию [c.154]

В химии и хим. технологии примен. низкотемпературную П. с т-рой 2000—20 ООО К в диапазоне давл. 10" —10 МПа (см. Плазмохимические реакции, Плаэ-махимическая технологиМ). Такую П. можно рассматривать как систему с огромной концентрацией энергии, способствующей эндотермич. р-циям, как источник возбуждения молекул н ионов для ионных и ионно-молекулярных р-ций либо как источник высокоинтенсивных потоков излучения практически во всех диапазонах спектра для фотохим. р-ций. [c.445]

Результаты численного интегрирования рассматриваемой задачи представлены в нолулогарифмическоммасштабена рис. 1, а. Этот график отражает ряд общих особенностей плазмохимических реакций, [c.30]

Таким образом, в начале рассматриваемого процесса происходит быстрое охлаждение плазменной струи в ходе реакции, которое приводит к закалке, во всяком случае частичной, продуктов реакции. Такая закалка может быть названа автозакалкой, в отличие от принудительной закалки, осуществляемой путем специальных внешних воздействий. В работе [8] отмечалось, что интенсивная автозакалка (или автостабилизация) продуктов эндотермических плазмохимических реакций является одной из их характерных особенностей, и был приведен один из возможных путей ее осуществления. В настоящей работе рассмотрена другая возможность ав-тозакалкп в ходе многостадийной химической реакции. [c.32]

Одной из специфических проблем кинетики плазмохимических реакций является создание условий, обеспечивающих быстрое охлаждение плазменной струи во время протекания реакции в определенных пространственно-временных интервалах. Если скорость охлаждения будет недостаточно велика, то целевые продукты реакции успеют разложиться и эффективность процесса окажется малой. Следует рассмотреть два типа закалки принудительную закалку и автозакалку. [c.167]