Горение механизм

Механизм образования сажи (дисперсного углерода) при горении реактивного топлива и в общем случае при химических превращениях углеродсодержащих веществ изучен еще недостаточно. Исследователи основную роль отводят полимеризации или цепным разветвленным реакциям. В последнем случае физико-химическая модель процесса включает разветвленные цепные реакции образования радикалов-зародышей, превращение их в зародыши твердой фазы (минимальные частицы, имеющие физическую поверхность) и дальнейший рост зародышей за счет гетерогенного разложения углеводородов на их поверхности. Сторонники полимеризационной схемы отмечают, что образование ацетилена наблюдается даже в метано Кисло-родном пламени. После достижения максимальной концентрации ацетилен превращается в моно- и полициклические ароматические углеводороды и полиацетилен. Экспериментально показано также, что в соответствующих условиях появлению сажевых частиц предшествует образование (в результате полимеризации) крупных углеводородных молекул с молекулярной массой примерно 500. [c.168]

Более поздние обобщения работ по изучению медленной цепной разветвленной реакции окисления водорода были сделаны в монографиях А. Б. Налбандяна и В. В. Воеводского Механизм окисления и горения водорода . Изд. АН СССР, 1949, и Н. Н. Семенова О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности . Изд. АН СССР, 1958,- Прим. ред.) [c.390]

Дальнейший шаг в развитии представлений о механизме распространения пламени был сделан с появлением диффузионных теорий. В основе этих теорий лежит предположение, что скорость распространения пламени является функцией скорости диффузии активных центров из зоны горения в свежую смесь. При этом считают, что по аналогии с самовоспламенением горение является цепным процессом, скорость которого должна существенно зависеть от концентрации активных центров. В диффузионных теориях, как и в тепловых, считается, что на скорость распространения пламени определяющее влияние оказывают физические свойства смеси. Роль химических факторов в этих теориях учитывается лишь введением члена с аррениусовской зависимостью скорости горения от температуры пламени. [c.120]

Механизм химических реакций при этих способах сжигания топлива существенно различается. В первом случае сгорание является следствием реакций, протекающих как во фронте пламени, так и в зоне непосредственного контакта свежей смеси с фронтом пламени. Пламя является своего рола реактором, в котором происходит химическое превращение горючей смеси в конечные продукты сгорания. Во втором случае горячее пламя возникает на завершающей стадии процесса горения. Основные химические реакции протекают в большом объеме смеси до момента появления пламени. В этом случае горячее пламя, естественно, не может оказывать влияния на протекающие в смеси предпламенные процессы. [c.113]

Ингибиторы горения являются отрицательными катализаторами, тормозящими реакцию при Неизменной температуре горения. Механизм их воздействия на процесс Горения заключается в обрыве реакционных цепей при окислении горючего. Ингибитор легко реагирует с активными центрами реакции, превращая их в устойчивые продукты. В качестве ингибиторов горения применяют главным образом различные галоидопроизводные, причем ингибирующая активность бромпроизводных значительно ву ше, чем [c.293]

Хотя для описания кинетики цепных разветвленных взрывных реакций есть различные механизмы, совершенно отличные от чисто тепловых взрывов, формально зависимости пределов воспламенения от температуры совпадают. Механизм распространения разветвленного взрыва в виде медленной волны горения должен быть связан скорее о диффузией радикалов, ведущих цепь, а не с диффузией тепла. Зельдович [54] показал, что в первом приближении можно считать, что градиенты концентрации и температуры пропорциональны друг другу. В этих условиях формальные уравнения для распространения волны будут одинаковы для обоих механизмов взрыва и совершенно независимо от цепного механизма градиенты концентрации и температур в пламени будут пропорциональны друг другу во всех точках. С физической точки зрения это вполне вероятный результат, потому что наиболее резкие перепады температур должны проявляться там, где скорость реакции наибольшая, что в свою очередь вызывает образование максимальных концентраций продуктов. [c.399]

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ПРИСАДОК, УЛУЧШАЮЩИХ ВОСПЛАМЕНЕНИЕ И ГОРЕНИЕ ТОПЛИВ [c.170]

При устройстве изолирующего слоя не следует добиваться тщательного уплотнения в проемах горящего помещения, так как в нем в результате нагрева продуктов сгорания создается повышенное давление, препятствующее проникновению свежего воздуха к очагу горения. Механизм прекращения горения в этом способе тушения состоит в следующем. После закрытия проемов, через которые к очагу горения поступал воздух, концентрация кислорода в объеме закрытого помещения начинает уменьшаться, а концентрация продуктов сгорания — углекислого газа и паров воды — увеличиваться. В связи с этим уменьшается скорость диффузии кислорода в зону горения, а следовательно, и скорость горения на поверхности пламени. Уменьшение скорости горения ведет к понижению температуры горения, и, когда она опустится до температуры потухания, горение прекращается. [c.230]

В зависимости от химической природы горючей смеси и условий горения, механизм распространения пламени может быть различным. Существует нормальное (тихое), турбулентное и детонационное (взрывное) распространение пламени. [c.153]

Таким образом, одна цепь как бы разветвляется на три, откуда и происходит термин "разветвление". Примером такого механизма разветвления цепей являются, кроме горения водорода, реакции с участием перекисей углеводородов, например, детонационное горение автобензинов. [c.28]

Сложный химический процесс взаимодействия водорода с кислородом, представляемый брутто-уравнением (4.1), имеет ряд специфических особенностей. Его максимальный механизм относительно малоразмерен, а компоненты немногочисленны и имеют достаточно простое строение, что позволяет провести несложные оценки значений всех коэффициентов скорости элементарных стадий. Основные особенности процесса в той или иной мере присущи другим аналогичным процессам, и трудно назвать какую-либо особенность горения газов вообще, не присущую этому процессу в частности. В этом смысле универсальность процесса окисления водорода просто поразительна. Например, в зависимости от начальной температуры и стехиометрии ведущий механизм процесса может быть цепно-тепловым, цепным разветвленным, цепным неразветвленным и даже неценным (тепловым) в зависимости от начального давления процесс может иметь либо гомогенный, либо гомогенно-гетерогенный характер в зависимости от начальных температур и давления процесс может демонстрировать один, два, три и даже четыре предела самовоспламенения ( четвертый предел носит вы-роноденный характер) и т. д. [c.247]

Настоящая книга является первой из семи намеченных к изданию книг по химмотологии. В ней изложены основные представления о химмотологии как новой научной дисциплине и ее роли в народном хозяйстве. Рассмотрены теоретические основы окисления углеводородов и горения жидких топлив, теория поверхностных явлений в двигателях и механизмах с участием ПАВ, основы трения и износа, механизм действия противоизносных и противозадирных присадок к топливам и маслам. Даны теоретические представления о коррозии конструктивных материалов в контакте с нефтепродуктами, описаны мероприятия по защите от коррозии. [c.2]

Теоретическое рассмотрение такого сложного процесса, основанное на изучении его детального механизма, кинетики химических реакций с учетом влияния различных факторов, осложняющих процесс (испарение, перенос тепла и реагирующих веществ), трудно осуществимо. Приходится прибегать к построению упрощенных моделей процесса горения. В теории горения широкое распространение получила упрощенная модель, основанная на представлении о том, что скорость химической реакции горения лимитируется медленно протекающими физическими процессами — испарения распыленного топлива, смесеобразования, теплообмена и т. п. ( физическая модель процесса горения) [144]. Данная модель предполагает, что химические закономерности горения могут быть сведены к физическим закономерностям. [c.112]

Воспламенение (зажигание) горючей смеси. Одним из наиболее замечательных свойств пламени является, как уже говорилось, свойство самовоспроизводиться. Чтобы началось горение газовой смеси, ее надо воспламенить или зажечь с помощью внешних источников энергии, т. е. создать в смеси начальный очаг реакции, полностью воспроизводящий механизм распространения пламени. В качестве внешних источников энергии могут служить электрическая искра, небольшое дежурное пламя, специальное пиротехническое приспособление накаленное тело, излучающее энергию, световой поток, лазерный пробой и т. д. С помощью этих источников энергии создается интенсивный поток световой и в некоторых случаях тепловой энергии, достаточный для воспроизведения процесса распространения пламени. Создание в горючей смеси очага пламени,, способного к самопроизвольному распространению, является основным, определяющим условием зажигания смеси. [c.125]

Горение топлива в тепловых двигателях обычно происходит в сильно турбулизованном потоке. Турбулентный поток характеризуется неупорядоченным движением частиц газа, при котором скорость в каждой точке потока меняется по направлению и по величине. Для турбулентного потока характерно наличие пульсаций скорости, давления, температуры и концентрации вещества. Молекулярный механизм передачи тепла и массы вещества интенсифицируется пульсациями и перемешиваниями отдельных объемов газовой смеси. Параметрами, характеризующими турбулентность потока, являются путь перемешивания (масштаб турбулентности) и коэффициент турбулентного обмена. [c.138]

Последующее развитие теории детонации было направлено на описание явления с учетом различных проявлений возмущений, возникающих во фронте детонационной волны. Теоретически рассматривались также некоторые свойства детонационной волны, в частности концентрационные пределы ее распространения. На основании анализа взаимосвязи между детонацией и обусловливающей ее химической реакцией горения Я. В. Зельдович пришел к выводу, что в детонационной волне вследствие большой скорости ее распространения изменение состояния газа происходит на длине свободного пробега молекулы (величина порядка см). В этих условиях теплопроводность и диффузия активных центров не могут принимать участия в механизме распространения детонационной волны. Способность смеси к распространению детонации определяется скоростью химических реакций, обусловливающих ее самовоспламенение во фронте детонационной волны. [c.142]

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]

Механизм процесса образования ацетилена недостаточно изучен. Полагают, что в процессе горения метана протекают следующие реакции [c.52]

Наука о коррозии и защите металлов изучает взаимодействие металлов с коррозионной средой, устанавливает механизм этого взаимодействия и его общие закономерности. Своей конечной практической целью учение имеет защиту металлов от коррозионного разрушения при их обработке и эксплуатации металлических конструкций в атмосфере, речной и морской воде, водных растворах кислот, солей и щелочей, грунте, продуктах горения топлива и т. д. [c.10]

По цепному механизму протекают такие важные химические реакции как горение, взрывы, процессы окисления углеводоро. ов (получение спиртов, альдегидов, кетонов, органических кислот) и реакции полимеризации. Поэтому теория цепных реакции служит научной основой ряда важных отраслей техники и химической технологии. [c.183]

Процессы распространения пламени различаются по способам передачи энергии от горящих слоев в свежую смесь. Различают диффузионно-цепное и тепловое распространение пламени [18]. Диффузия из зоны горения в свежую смесь активных центров, вызывающих развитие цепных реакций в новых слоях, играет основную роль в диффузионно-цепном механизме распространения пламени, тогда как при тепловом распространении основное значение приобретают процессы передачи тепла из зоны горения в свежую смесь. При распространении пламени в камере сгорания двигателя имеют место оба механизма, но значение каждого из них меняется по мере развития процесса сгорания. Непосредственно после воспламенения горючей смеси основная роль в распространении пла- [c.55]

В принятом механизме горения участвуют вещества С СОг, Ог и СО. Хотя общее число ключевых компонентов оп ределяется механизмом процесса, их конкретный выбор в зна [c.168]

Подача воздуха на горение производится 1) через низ печи под выгрузочный механизм и 2) непосредственно в зону обжига через периферийные фурменные горелки. [c.194]

Теплообмен в рабочей камере футеровки дуговых электропечей осуществляется между всеми элементами термической системы материал—среда—футеровка . Теплота передается по всем перечисленным выше механизмам теплообмена. Тепловым излучением передается теплота от главного источника — столба горящей дуги, который представляет собой ионизированный газ печной среды, а также расплав шлака, т. е. жидкой фазы среды. В конвективном теплообмене участвует н газовая печная среда, образовавшаяся в зоне горения дуг и состоящая из паров металла, и твердая фаза (шлак, графит), и жидкая среда. [c.61]

Во второй и третьей частях, посвященных реакционной способности веществ, главное внимание уделено их химическому сродству. Разумеется, вопросы кинетики не менее (а зачастую даже более) важны, чем вопросы статики процессов. Однако, если принять во внимание специфичность и большое разнообразие скоростных факторов и также огромную сложность учета их влияния на реакционную способность веществ, изменение представлений о механизме протекания процессов по мере углубления знаний и, наконец, то обстоятельство, что большинство подлежащих рассмотрению вопросов связано со статикой различных процессов, то этот выбор вряд ли можно счесть спорным. Действительно, и закон действующих масс, и принцип Ле Шателье, и многие свойства растворов (в их числе растворимость, температуры отвердевания и кипения, давление пара), и процессы в них (диссоциация, нейтрализация, сольватация, комплексообразование, гидролиз и т.д.)—это прежде всего проблемы равновесия. Вместе с тем надо отчетливо показать, что вопросы статики и кинетики это проблемы возможности и действительности и что значение энергетического (термодинамического) и кинетического факторов неодинаково для различных типов процессов для реакций в растворах электролитов (например, при нейтрализации), для высокотемпературных реакций и других быстрых процессов кинетические соотношения не существенны наоборот, для медленных реакций и таких, продукты которых гораздо устойчивее исходных веществ (например, при горении), не играют ощутимой роли равновесные соотношения. [c.4]

СВС-специфич. форма гетерог. горения, требующая высокой уд. пов-сти контакта реагентов. Порошки и газы-наиб. распространенные типы реагентов. Организация СВС заключается в создании пороииовой смеси (шихты) и газовой среды и локальном инициировании процесса (зажигание). Затем происходит самопроизвольное распространение волны горения и остывание синтезир. продукта. На условия, характер и скорость распространения фронта горения, зонную структуру волны горения, механизм хим. и структурных превращений в волне, макс. т-ру и др. влияют хим. природа реагентов, состав и структура шихты, параметры окружающей среды, внеш. воздействия (мех. и энергетические). Типичные значения параметров, харатстеризую-щих СВС размер частиц реагентов 0,1-100 мкм, плотность шихты-от насьпшой до 60% от плотности реагентов, давление окружающего газа 10 -10 Па, т-ра инициирования 900-1500 К, длительность инициирования 0,5-3 с, скорость распространения волны 0,1-10 см/с, т-ра горения 1500-3500 К, скорость нагрева в-ва в волне 10 -10 К/с. [c.292]

Химмотология опирается на такие науки, как химическая технология топлив и масел, физическая химия горения топлив, т еплотехника, машиноведение, квалиметрия (наука о качестве продукции), трибология (наука о трении и износе механизмов), экономика и экология и т.д. Она является по существу связующим и координирующим звеном в химмотологической системе ТСМ — ДВС — эксплуатация. [c.98]

Исходя из радикально-ценно го механизма горения топлива, про — текающего через образование промежуточных пероксидных соедине — ний можно сформулировать следующий принцип оптимизации кон — стру ктивных и эксплуатационных параметров карбюраторного двига — тел> наиболее благоприятны для бездетонационного горения такие значения параметров, которые обеспечивают минимальное время сгорания, низкие температуры и наилучшие условия гомогенизации [c.103]

Впервые холодные пламена, по-видимому, наблюдались Перкиным [70]. Ньюит и Торне [71] детально описали их на смесях СдН + О2. Этот материал подробно обсуждается в книге Льюиса и Эльбе. (Вопрос о горении углеводородов подробно рассматривается также в книгах А. С. Соколика Самовоспламенение, пламя и детонация в газах , Изд. АН СССР, 1960, и В. Я. Штерна Механизм окисления углеводородов в газовой фазе . Изд. АН СССР, 1960.— Прим. ред.) [c.411]

Перечисленные задачи химмотологии как науки не исчерпывают всего многочисленного перечня нерешенных еще вопросов теории и практики рационального применения ГСМ, они скорее отражают лишь основные научные направления, по которым химмотологи должны проводить работы в ближайшем будущем. Важное место в этих работах должны занять теоретические исследования, например установление механизма действия многочисленных присадок и их композиций в топливах, смазочных материалах и специальных жидкостях разработка научно-теоретических основ подбора присадок, особенно их синергических смесей установление важнейших закономерностей самоорганизующихся процессов в двигателях и механизмах при применении ГСМ (например, при воспламенении и горении топлив) дальнейшее развитие и углубление теории поверхностных явлений в двигателях и механизмах, в частности в условиях граничного трения, при каталитических превращениях топлив и масел в контакте с нагретыми поверхностями металлов, при протекании электрохимических процессов на границе раздела металл — нефтепродукт, а также в условиях одновременного действия всех перечисленных факторов. [c.12]

Для некоторых смесей наблюдалась существенная зависимость UH от введения в смесь присадок. Хорошо известно, например, что введение в смесь СО-ьОз незначительных количеств воды, водорода, метана или других водородсодержащих соединений вызывает резкое возрастание значения Ын- Значение Ua для смеси СО-ЬОг равно 1 м/с, а после добавки 0,23% воды оно возросло до 7,8 м/с. Введение столь незначительного Количества воды практически не изменяет каких-либо физических свойств смеси, поэтому очевидно, что такой эффект обусловлен изменением химического механизма процесса. Наблюдалось увеличение на 53% скорости горения бутано-воздушной смеси в присутствии 1,48% озона. Присадки, инициирующие самовоспламенение смеси (этилнитрат, этилпероксид и др.), а также антидетонаторы (тетраэтилсвинец, нентакарбонилжелезо, ди-этилолово, тетраметилолово) не оказывают существенного влияния на скорость распространения пламени. Этот экспериментальный факт убедительно свидетельствует о том, что механизм реакций, протекающих в предпламенной зоне, существенно отличается от механизма предпламенных процессов при самовоспламенении (взрывном горении) смеси. [c.119]

Тепловые и диффузионные теории распространения пламени имеют ограниченную применимость, определяемую теми допущениями, которые положены в основу этих теорий. Надежные расчетные значения и могут быть получены только на основе детального механизма реакций горения, точных значений констант скорости этих химических реакций, точных значений коэффициентов диффузии и теплопроводности. Все эти требования на современном уровне знаний не могут быть удовлетворены. По этой причине в последние годы больщее внимание уделяется теоретическим расчетам, направленным не на вычисление и , а на выяснение отдельных особенностей механизма горения, на определение констант скорости отдельных элементарных реакций в процессе горения и т. д. [c.120]

Академическое изучение частичного окисления имело своей целъю> создание удовлетворительных механизмов реакций горения углеводородов. fj wibuioe количество прикладных исследований в этой области, широко отраженных в патентной литературе, было направлено на использование дешевых и доступных парафиновых углеводородов в качестве источников альдегидов, кетонов, спиртов и кислот, являющихся основой промышленной химии алифатических соединений. [c.318]

Сажа. Техническую сажу получают путем неполного сжигания и пиролиза метана, природного газа или более тяжелых жидких фракций (вплоть до газойлей, богатых ароматикой). Различные виды технической сажи на 80—95% состоят из квазиграфитового углерода с микроскопическим размером частиц (размер последних соответствует коллоидным мицеллам [353]). Качество сажи как товарного продукта в очень сильной степени зависит от природы перерабатываемого сырья, способа обогрева, формы пламени, интенсивности горения и многих других, зачастую трудноуловимых причин [354]. Состав сажи и механизм ее образования подробно изложен в статье Швейцера и Геллера (Sweitzer and Heller [353]). [c.591]

Чрезвычайно показательно, что кинетическая модель реакции и описанное поведение системы в области атмосферных давлений и температур 1000 К в реальных условиях в значительной мере определяет гидродинамический механизм воспламенения и горения газа в детонационных волнах. Многочисленные экспериментальные наблюдения и теоретический анализ течения газа в зоне химической реакции, инициируемой нагревом газа за ударным фронтом плоской детонационной волны, показывают, что одномерная и стационарная схема течения в такой зоне неустойчива. На практике реализуется локально нестационарная и многофронтовая модель детонационного горения 1119, 1521, в которой термическое состояние ударно нагретого газа варьируется в достаточно широких пределах — от 900 до 3000 К вместо 1800 К, характерных для стационарной детонационной волны Чепмена — Жуге. Это изменение температуры обычно представляется в виде непрерывного распределения вдоль искривленного [c.305]

М — любая частица) скорость последнего процесса зависит от природы третьей частицы (М). Как увидим ниже, обе реакции атома И с молекулой О2 играют осиовиу]о роль в механизме горения водорода. [c.31]

Как уже указывалось, реакция горения водорода явилась одной из тех реакций, экспериментальное исследование которых дало необходимый фактический материал, легший в основу теории разветвленных цепных реакций. Вместе с тем оказалось, что главные черты механизма этой реакции свойственны такн е и реакциям горения других газов. Поэтому реакцию горения водорода нужно рассматривать как модельную реакцию, в той или иной мере представляющую реакцию горения вообще. Это оправдывает более подробное рассмотрение реакции горения водорода, чему в основном посвящен этот параграф. Общий механизм горения водорода может включать следующие лементарные реакции [c.214]

Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности Изд2 (1979) -- [ c.10 ]

Охрана труда в химической промышленности (0) -- [ c.149 ]

Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (1983) -- [ c.124 ]

Основы техники безопасности и противопожарной техники в химической промышленности Издание 2 (1966) -- [ c.130 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология