Энергия активации тепловое воспламенение

К отрицательным свойствам водорода (по сравнению с природным газом) следует отнести более низкую теплоту сгорания (3050 ккал/м против 9572 ккал/м для метана, или соответственно 12 750 н 40 000 кДж/м ), необходимость большего производственного объема для хранения (при равных потенциалах хранимого тепла), более высокий уровень генерируемой влаги при равных количествах высвобождаемой тепловой энергии (0,35 м против 0,22 м для метана), т. е. при использовании водорода в качестве теплоносителя при нагреве в замкнутом объеме образуется большее количество конденсата. Пределы взрываемости водорода значительно шире, чем природного газа, потому что, несмотря на более высокую температуру начала воспламенения, необходимая для этого энергия активации у водорода в десять раз ниже, чем у метана. Число Воббе для водорода несколько ниже, что означает небольшое снижение пропускной способности трубопроводов и газораспределительных сетей. [c.233]

Непосредственно после химического взаимодействия продукты реакции несут на себе большой запас энергии, полученный за счет теплоты экзотермического превращения и первоначально затраченной энергии активации. Эта энергия в одних случаях может рассеиваться в окружающем пространстве при соударениях молекул или в результате излучения и расходуется на разогрев реагирующей среды. Такой случай и был рассмотрен при описании теплового воспламенения. [c.24]

В случае теплового воспламенения ускорение реакции обусловлено разогревом смеси вследствие прогрессирующего выделения теплоты. Необходимое условие теплового воспламенения — экзотер-мичность процесса и сильная зависимость скорости реакции от температуры, т. е. достаточно высокая энергия активации. Встре- [c.262]

Формула (1Х.34), полученная И. Н. Семеновым, связывает минимальное давление теплового воспламенения с температурой стенки сосуда. Измерив хотя бы две пары значений ро и Го, можно определить энергию активации взрывной реакции. [c.261]

Следовательно, р (Т ) возрастает вплоть до значений 7 > = = Е/ 2Я). Это очень высокие значения, так как уже при Е = 40 кДж/моль Е/ 2Н) 2400 К, а, как правило, в реакциях, с которыми приходится иметь дело при исследовании теплового воспламенения, энергия активации не ниже этого значения. [c.450]

Условие воспламенение топлива, то есть тепловыделение должно превышать теплоотвод в окружающую среду. Это достигается при повышении давления, начальной температуры, понижении энергии активации. В результате начинается прогрессирующий саморазогрев топливо-воздушной смеси, дальнейшее увеличение скоростей реакций окисления, быстрое выделение большого дополнительного количества тепла и происходит воспламенение. Критическим пределом теплового взрыва является температура самовоспламенения Тв, например, для бензинов 400 40, для дизельных топлив — 320-240 °С. [c.94]

При больших значениях (т. е. энергии активации и теплового эффекта реакции) одно из решений этого уравнения отвечает диффузионной, другое — кинетической области и из них получаются условия воспламенения и потухания в приближенном виде (IX,12) и (IX, 17). [c.414]

Явления последнего рода с точки зрения тепловой теории процесса воспламенения возможны лишь в тех случаях, когда А = О, последнее же имеет место, когда Е — 0. Но если бы энергия активации равнялась нулю, то эти реакции протекали бы исключительно интенсивно, когда условий для зажигания нет, что в действительности не имеет места. [c.63]

Естественно предположить, что вблизи взрывного предела безразмерная функция f порядка единицы как мы увидим в следующей главе, это предположение подтверждается численным расчетом. Это значит, что разности температур, которые могут иметь место перед воспламенением или зажиганием, порядка К 11Е. В частности, для теплового самовоспламенения, где за У, принимается начальная температура То, максимальный разогрев в стационарном режиме под взрывным пределом порядка ЯТ 1Е. Таким образом, для реакций с большой энергией активации Е оправдывается допущение [c.296]

Воспламенение — переход от нормального к взрывному превращению, происходит при критических условиях. Реакцию взрывного превращения можно охарактеризовать как реакцию, протекающую очень быстро при достижении системой критических условий. Воспламенение может иметь цепную или тепловую природу. При цепном воспламенении самоускорение обусловлено прогрессирующим накоплением активных промежуточных частиц (атомов и радикалов), ведущих цепную реакцию. В случае теплового воспламенения ускорение реакции обусловлено разогревом смеси вследствие прогрессирующего выде.че-ния теплоты. Необходимое условие теплового воспламенения — экзо-термичность процесса и сильная зависимость скорости реакции от температуры, т. е. достаточно высокая энергия активации. Встречаются цепно-тепловые режимы воспламенения, когда играют роль оба фактора — и рост концентрации радикалов, и тепловыделение. [c.305]

Нестабилизированные Ц. н. обладают мадой атмосферо-стойксхл ью и очень низкой термич. стабильностью в обычных условиях безводные нитраты разлагаются менее чем через 3 мес. При нагревании Ц. н. подвергаются деструкции уже при 40-60 °С, причем скорость разложения быстро возрастает с повышением т-ры и в присутствии к-т и щелочей. Термич. разложение Ц. н.- самоускоряющийся процесс, а при быстром нагревании возможны вспышка (для Ц. н., увлажненных спиртами, т. всп. 13 °С) и взрыв. Т-ра воспламенения зависит от скорости подвода теплоты при медленном нагревании -190 °С, при быстром - от 160-170 до 141 °С. Энергия активации термич. распада и тепловой эффект термич. разложения на воздухе Ц. н. составляют соотв. 119-142 МДж/моть и 3,15 МДж/кг. Введение стабилизаторов (напр., дифениламина) повышает атмосферо- и термостойкость Ц. н. [c.338]

Если известны кинетические характеристики (энергия активации, скорость предвзрывной реакции), термохимические данные (теплота реакции), физические характеристики смеси (теплопроводность), то для сосуда данной формы и размера становится принципиально возможным вычисление предельной температуры воспламенения для данного давления (которым определяется в уравнении (1.24) величина предэкспоненциальиого множителя /с). Приведенные в [17] расчеты для ряда реакций дали удовлетворительное совпадение с опытными значениями температуры воспламенения. В качестве примеров использования стационарной теории теплового взрыва укажем па расчет критических условий воспламенения газов от искры Постом (см. 15 стр. 219), а также на расчет критических условий воспламенения и предвзрывного разогрева Ванне (см. 2). [c.15]

Наряду с чисто тепловой трактовкой зажигания от искры, как теплового воспламенения, аналогичного воспламенению от горячей точкп)>, возникла так называемая активационная теория зажигания, предполагающая специфическую способность электрического разряда к прямой химической активации, значительно превосходящей по эффективности термическую активацию. Наиболее последовательно развивавшие эту идею Финч с сотрудпи1<ами [52] пытались установить на примере окисления СО, Н, и СН4 в зоне катодного свечения разрядной трубки специфические зависимости скорости брутто-реакции не от общей энергии, освобождаемой в разряде, а от силы тока п пропорциональной ей концентрации ионизированных частиц и их предполагаемых соединений с частицами распыленного металла катода и молекулами воды. В качестве наиболее решающего аргумента нетепловой природы искрового зажигания приводилось то наблюдение, что прн данном значении емкости воспламеняющая способность искрового разряда возрастает с попижерпгем частоты [c.218]

Возвращаясь снова к рис. 108, следует отметить, что взрывы над границей высокого давления не совсем того же типа, как взрывы в полуострове низкого давления. В области высокого давления взрывы, вероятно, носят тепловой характер, т. е. происходят потому, что скорость выделения тепла при реакции больше, чем скорость его отвода в окружающее пространство. Ниже границы скорость реакции высока даже на значительном расстоянии от нее и непрерывно возрастает по мере приближения к границе. Тепловой взрыв осуществляется выше границы Р, Т, которая имеет достаточно простую форму в случае окисления всех углеводородов кроме того, в некоторых реакциях окисления возникают новые явления в виде области холодного пламени [20]. На рис. 109 граница 1 охватывает область теплового взрыва, а граница 2 — область холодного пламени . Внутри области 2 сгорание неполное, и за первым воспламенением может последовать несколько частичных вспышек. В настоящее время невозможно дать подробное объяснение реакций в этой области. Одно из предположений состоит в том, что эти реакции включают разветвленные реакции между перекисными радикалами R0 и более стабильными промежуточными соединениями, причем верхняя температурная граница относится к некоторой неразветвлеиной реакции R0 с высокой энергией активации, так что ее скорость возрастает с температурой быстрее, чем скорость [c.450]

В этом процессе нельзя провести границу, отделяющую цепное самоускорение от теплового. Поэтому его называют одностадийным процессом воспламенения. Высокотемпературное воспламенение — всегда точечное, а не объемное. Преднламенные реакции высокотемпературного воспламенения имеют высокую энергию активации. Вследствие этого, если в смеси имеются даже относительно неболь-пше колебания температуры, то скорость реакции будет настолько снижаться с понижением температуры, что воспламенение всегда возникнет в точке максимальной температуры раньше, чем в остальном объеме. [c.142]

В [1, 20, 23, 24] дан обзор работ по физико-математическому моделированию воспламенения мелких частиц магния. Методами элементарной теории катастроф и численно исследовано это явление в рамках точечной и распределенной моделей, учитывающих гетерогенную химическую реакцию. В то же время в литературе имеются указания на важность учета испарения металла и его окисла с поверхности частицы. Это явление не принималось во внимание в указанных работах. Изучение этого процесса представляет интерес и с точки зрения общей теории теплового взрыва систем с двумя химическими реакциями, протекающими с различными характерными временами и энергиями активации [26]. Данный раздел посвящен анализу многообразия катастроф (воспламенений) для модели теплового взрыва Mg-чa тицы, учитывающей испарение металла, и определению на ее основе типов тепловой динамики частицы в плоскости бифуркационных параметров модели, а также сопоставлению расчетных данных по различным моделям. [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология