Реакции углерода

Бессемер начал искать такой способ производства стали, который позволил бы исключить дорогостоящую стадию получения сварочного железа. Чтобы удалить избыточный углерод из чугуна, он пропускал через расплавленный металл струю воздуха. Металл при этом не охлаждался и не затвердевал наоборот, в результате реакции углерода с кислородом выделялось тепло, и температура расплава повышалась. Прекращая в соответствующий момент подачу воздуха, Бессемер смог получить сталь (рис. 19). [c.138]

Оценки скоростей догорания в каждый момент времени возможны, однако они сильно зависят от предположений о дисперсности углерода и выбранного уравнения для скорости реакций углерода с газами литературные данные здесь сильно отличаются у разных авторов. Тем не менее можно показать, что за счет снижения температуры при догорании скорость довольно резко падает и установления равновесия при горении смесей с малыми а за миллисекундные промежутки времени не происходит. [c.49]

В основе газификации жидких и твердых видов топлива в промышленных установках ЗПГ лежат сложные химические реакции. Если в разных процессах производства ЗПГ одни реакции являются доминирующими и, следовательно, одни формулы химического равновесия более -существенны, чем другие (например реакции углерода с паром в процессе риформинга и углерода с водородом — при гидрогазификации), то на практике, вероятно, при любых методах газификации устанавливаются равновесные условия всех четырнадцати реакций, упомянутых выше. [c.98]

Добавим, что, когда кокс начинает газифицироваться и, таким образом, теряет несколько процентов своего углерода, пористость его не изменяется в объеме, но становится значительно более легкодоступной в опытах на холоду. Можно предположить, что газифицированный в начале реакции углерод представляет своего рода пробки, закупоривающие поры. Если продолжать газификацию до тех пор, пока будет израсходовано приблизительно 50% исходного углерода, то поры не будут занимать значительно большее пространство по сравнению с началом процесса, но их диаметр увеличивается очень заметно и они становятся доступными более крупным молекулам. Так получают активированный уголь, но он будет хорошего качества, только когда выбран исходный кокс с очень большой микро-и макропористостью, достаточными для быстрой диффузии внутрь зерен. [c.129]

Количество водорода образовавшегося по реакциям углерода с [c.66]

Газификация угля осуществляется при высоких температурах и представляет собой многостадийный гетерогенный физико-химический процесс. Органическая масса угля, в первую очередь углерод, входящий в ее состав, взаимодействует с газообразными окислителями. При этом протекают следующие первичные реакции углерода с кислородом и водяным паром [63] [c.89]

Исследования Л. А. Вулиса, В. В. Померанцева и др. показывают, что между значениями энергии активации различных реакций углерода с Оа и СОа для одного и того же кокса имеется определенная связь. На основании анализа многочисленных опытных данных можно принять следующие соотношения между значениями энергии активации различных реакций с+о, со/- с+02=со2 = 1.1 Ес+со,1Ес+о,=со, = 2,2 Ес+н,о/Ес+о,=со, = 1.6. Отсутствие опытных данных по кинетике этих реакций на совершенно одинаковых углеродных поверхностях не позволяет проверить эти соотношения в широких пределах. Однако использование представленных соотношений для практических расчетов дает достаточно удовлетворительные результаты. Таким образом, зная энергию активации только для одной реакции углерода кокса, можно легко получить константы остальных реакций. [c.149]

Таким образом, паро-водяное охлаждение резко сни--жает температуру поверхности заготовок из-аа высокого эндо эффекта реакции углерода с водяным паром и ведет 1К затуханию реакции [6]. [c.35]

Реакция углерода с хлором [c.371]

В какой из указанных реакций углерод играет роль [c.351]

Важная химическая реакция углерода-его горение. В этой реакции три аллотропные формы углерода проявляют себя по-разному. [c.252]

При взаимодействии газов с углеродом могут быть выделены следующие стадии реакции подход молекулы газа к поверхности, адсорбция молекулы газа на поверхности, реакция между адсорбированными молекулами газа и углерода, десорбция продуктов реакции, диффузия продуктов реакции от поверхности в объем газовой фазы. Для кислорода, диоксида углерода и паров воды в соответствии с этими стадиями были предложены различные схемы механизма окисления и их математическое описание [65]. В зависимости от условий проведения опытов (температуры, давления газа, скорости потока) ход реакции углерода с газами лимитируется разными стадиями, и скорость реакции может иметь различную зависимость от концентрации реагентов и температуры. Результатом этого является значительное расхождение в величинах кинетических параметров реакции, определенных различными исследователями ее порядка и энергии активации, в связи с тем, что каждая из вышеописанных стадий имеет свою энергию активации. [c.118]

Зависимость скорости реакции углерода с диоксидом углерода от температуры обработки материала имеет явно выраженный минимум в интервале температур 2600-2700 °С. Таким образом, резкий рост размеров кристаллитов при температуре выше 2600-2700 °С способствует повышению реакционной способности. Увеличение реакционной [c.120]

В зависимости от способа получения взаимодействия углерода с фтором могут образоваться соединения состава СР или С4р. Эти соединения химически стойки, однако при сильном нагреве разлагаются с образованием органических фтористых соединений. Предполагается, что в С4р сохраняются углеродные сетки, а атомы фтора располагаются между ними, как и в других слоистых соединениях. Что. касается СР, то, повидимому, углеродная сетка в нем нарушена. На это указывает то, что он представляет собой диэлектрик. Взаимодействие фтора с углеродом возрастает по мере увеличения степени совершенства кристаллической решетки. На начальной стадии (до 50 % увеличения массы) скорость реакции углерод - фтор зависит от давления паров фтора (рр) [c.138]

В связи с изложенным до рассмотрения вопросов, касающихся механизма и кинетики реакций углерода с газами, следует рассмотреть современные представления о молекулярной и пористой структурах углеродистых материалов, о состоянии и свойствах их поверхности. [c.6]

Многочисленные исследования реакций углерода с газами приводят к следующим теоретическим положениям [аэ] [c.11]

С первых шагов изучения гетерогенных реакций углерода с газами исследователей привлекал один из важнейших вопросов химической кинетики - механизмы реакций. [c.14]

Реакция углерода с кислородом. Вопрос о первичных про,чук-тах реакции - основной в механизме этой реакции. Были выдвинуты различные теории, объясняющие, какие продукты реакции горения у > лерода являются первичными. Правильное экспериментальное решение вопроса о первичных продуктах реакции горения затрудняется наличием процессов окисления окиси углерода в газовой фазе и восстановления двуокиси углерода. Чтобы исключить влияние вторичных реакций, применялись различные методы исследования низкие давления [Ю8, 130-138], высокие скорости газа [88, 89, 110], различные ингибиторы [134-136] и низкие температуры [137, 138]. [c.14]

По мнению автора уравнения (6), порядок этой реакции по кислороду отличен от нуля и различен для разных температур и сортов углеродистого материала. Некоторые авторы [ИЗ, 15б] указывают на то, что порядок реакции С+О2 близок к нулю. Большинство исследователей [III,115,132>137,157] считает, что реакция углерода с кислородом имеет только первый порядок иди близкий к нему. [c.19]

Следует, однако, отметить, что одного кинетического уравнения недостаточно для описания скорости сложных реакций с числом независимых реакций, равным или более 2 [158]. Так, сложная реакция углерода с кислородом, включающая последовательно-параллельные простые реакции, может быть описана двумя уравнениями скоростей, составленными по отношению к двум ключевым веществам. Следовательно, одна из констант реакций горения углерода, например реакция С- С02, должна быть предварительно экспериментально определена. Б этом случав по двум кинетическим уравнениям скоростей расходования иди образования ключевых веществ из экспериментальных данных по составу продуктов реакций легко могут быть вычислены неизвестные константы остальных двух реакций. [c.19]

Стрикленд-Констейбл, изучая реакции углерода с газами в статичеаких условиях при 1200—2300°К, определил максимум скорости реакции для С + Ог при 1300—1400°К, для С + СОг при 1700—1900°К, для С + НгО при 1500—1700°К, для с + НгО при 1900°К. [c.74]

Уокер и др. Реакция углерода с газами.-М. Инлит., 1963. 258 с. ил. [c.137]

Катализируемые основаниями реакции углерод-углеродного (по С—С-овязи) шрисоединения представляют интерес для препаративных целей, поскольку они позволяют получать с хорошим выходом углеводороды и аналогичные им соединения щростым одностадийным процессом. Возможность проведения этих реакций определяется тем, что углеводороды и другие соединения, содержащие бензильный или аллильный атом водорода, являются углеродными кислотами , имеющими рКа в интервале от 35 до 37 они могут отдавать протон основанию и превращаться в карба-нионы. Эти карбаиионы способны присоединяться по двойной связи ненасыщенных углеводородов. Превращения, наблюдаемые в ходе цепной каталитической реакции, иллюстрируются приведенными ниже уравнениями (реагенты — толуол и этилен, катализатор — натрий) [5] [c.164]

Реакции углерод-углеродного присоединения, катализируемые основаниями, представляют интерес, поскольку они позволяют с хорошим выходом синтезировать углеводороды и родственные соединения в результате простого одностадийного процесса. Реакции идут в относительно мягких условиях в присутствии щелочных металл ов (диспертированных или на носителях). В случае олефинов, имеющих в молекуле активированную двойную связь, эффективным катализатором может быть грег-бутоксид калия, растворенный в диметилсульфоксиде. [c.174]

По способу подвода тепла, необходимого для компенсации эндотермического эффекта реакции углерода с водяным паром, процессы газификации делят на автотермические и аллотерми-ческие. Автотермические процессы получили наибольшее распространение в них тепло получают за счет сжигания части вводимого в процесс угля. В аллотермических процессах подвод тепла осуществляется путем прямого нагрева угля циркулирующим твердым, жидким или газообразным теплоносителем, косвенного нагрева теплоносителя через стенку реактора или с помощью погруженного в реактор нагревательного элемента. [c.90]

Большинство исследователей в широком диапазоне температур и давлений принимает первый порядок реакций углерода как с кислородом, так и с углекислотой и водяным паром. Если для реакции углерода с СОо до температуры 1800° К исследованиями Л. Н. Хи-трина и А. Л. Моссэ доказан первый порядок по СО2, то порядок реакций углерода с О2 и Н2О по исследованиям Д. А. Франк-Каменецкого, Паркера и Хоттеля, И. И. Палеева, М. А. Поляцкина и др. явно меньше единицы. Однако, первый порядок реакций резко упрощает как обработку опытных данных, так и анализ процесса горения, не внося существенных ошибок в расчеты. [c.144]

По определению энтальпия образования соединения равна изменению энтальпии, сопровождающему реакцию образования одного моля этого соединения из элементов при постоянном давлении. Так, например, энтальпией образования этилового спирта С2Н5ОН называется изменение энтальпии при реакции углерода, кислорода и водорода при постоянном давлении [c.177]

Так, например, энтальпией образования этилового спирта С2Н5ОН называют изменение энтальпии при реакции углерода, кислорода и водорода при постоянном давлении [c.71]

Можно предположить, что реакционная способность углеродного материала зависит от двух параметров структуры от степени ее совершенства, характеризуемой межплоскостным расстоянием, и размеров кристаллитов. С ростом первого параметра реакционная способность падает, а увеличение второго вызывает ее возрастание. До 2600-2700 °С межплоскостное расстояние существенно уменьшается, что характеризует переход от турбостратной структуры к трехмерноупорядоченной, а размеры кристаллитов изменяются в 2—3 раза. Выше указанной температуры межплоскостное расстояние остается практически без изменения, а размер кристаллитов возрастает более чем на порядок. Если представить полученные зависимости межплоскостного расстояния и размера кристаллитов от температуры обработки в виде безразмерных параметров, то суперпозиция этих двух зависимостей дает кривую с минимумом при 2700 °С, аналогичную зависимости скорости реакции углерода с СОг от температуры обработки. [c.121]

Особенностью реакции углерода с газами явлнется наличие экстремальной зависимости скорости реакции от температуры опыта. На рис. 51 видно, что скорость реакции (при скорости потока воздуха 2,3 м/с) растет до 1200—1500 °С, затем уменьшается, а при более вьюоких температурах (1800-2000 °С) вновь возрастает. Такая зависимость была получена на различных углеродных материалах и в разных условиях проведения экспериментов [72, 73]. Это явление не нашло объяснения в рамках диффузионных представлений реакции при высоких температурах. Объяснение экстремального хода кривой зависимости скорости реакции от температуры некоторые авторы видят в специфическом механизме залечивания поверхностных дефектов кристаллической структуры в определенном интервале температур. При переходе атома углерода в газовую фазу в составе молекулы, образованной с атомом окислителя, в решетке углерода остается разорванная связь С—С. По свободной связи могут взаимодействовать молекулы окислителя или эта связь может рекомбинировать с другими углеродными атомами в решетке графита. В случае, когда скорость реакции с окислителем больше скорости рекомбинации, с ростом температуры наблюдается возрастание скорости реакции. Однако вероятность рекомбинации увеличивается с температурой, и при высоких температурах ее скорость может сначала сравняться, а затем превысить скорость реакции. При дтом суммарная скорость реакции будет уменьшаться с температурой. Наконец, при достаточно высоких температурах скорость рекомбинации достигает своего предела и скорость реакции вновь начинает возрастать [c.122]

С молекулярным азотом графит практически не взаимодействует. Однако взаимодействие с атомарным азотом проходит достаточно легко с образованием цианогена (С Мз), причем константа равновесия уменьшается с повышением температуры. В присутствии добавок водорода продуктом реакции углерода и азота при 800 °С является синильная кислота. При взаимодействии графита с азотом в условиях тлеющего разряда образуется парацианоген хС+ l2xHi = (СМ) . причем реакция проходит лишь в том случае, если образец графита помещен непосредственно в разряд. При наличии а реакционном пространстве следов кислорода или водорода могут образовываться соединения СвМвН4 и ( NO)x. [c.125]

Продуктами реакции углерода с водородом, кроме метана, могут быть углеводороды гомологического ряда как насыщенные, так и ненасыщенные. Содержание углеводородов гомологического ряда в продуктах реакции значительно меньше, чем метана. На рис. 53 приведены кривые изменения выхода углеводородов в зависимости от температуры реакции. С повышением температуры реакции выход высших гомологов углеводородов уменьшается, продуктом реакции является метан. Отсутствие среди получающихся углеводородов изогомологов (например, изобутана) показывает, что при взаимодействии с водородом происходит разрыв только краевых связей плоских углеродных сеток. С повышением температуры вероятность разрыва связей становится соизмеримой со скоростью присоединения водорода, и при 1000 °С реакция, возможно, контролируется скоростью присоединения водорода. На это косвенно указывает значение энергии активации процесса при указанной температуре, близкое к энергии активации хемосорбции водорода на графите [77]. [c.126]

В работе исследована зависимость степени ароматичности среднетемпературного каменноугольного пека одного из КХП страны и его компонентного состава на примере образцов из 4-х промышленных партий с различным содержанием 11-фрак-ции (4 —87о), а также связь этих параметров пека с реакционной способнстыо кокса из него, термообработанного при 1000° С. Полученые данные показывают, что увеличение содержания в пеке -фракции сопровождается ростом степени ароматичности пека, что свидетельствует об уплотнении его структуры. В соответствии с этим, реакционная способность коксовых остатков из этих пеков, характеризуемая скоростью реакции углерода с кислородом воздуха при 600° С, заметно снижается. [c.80]

Реакция углерода с двуокисью углерода. Исследования этой реакции [12,15,103,115,130,139-142] показали, что она, как и реакция горения, протекает через хемосорбцию СО2 на активных центрах п/ ерхности углерода и образование юверхностного углерод-кислородного комплекса. Было установлено также [ ,89,143-150] тормозящее влияние окиси углерода на скорость реакции С+СО2, обьясняемое как результат адсорбции СО на свободной активной поверхности углерода [89,101,141,145,148] вследствие взаимодействия СО из газовой фазы с хемосорбированной двуокисью углерода или обратимостью реакции [7,35,107,112,144,146,149,151]. [c.15]

Очевидно, что в кинетической области реагирования скорости реакции как восстановления двуокиси углерода, так и горения углерода всецело определяются свойствами и химической активностью углеродистого материала. Отсюда следует, что о химической активности углеродистых материалов в принципе можно судить по их реакционной способности по отношению к любому окислителю СО2, От, Н2О и другим актиЕНьш газам ( 52 и т.д.). Этим можно объяснить наблюдаемые многими исследователями глубокую идентичность реакций углерода с газами и тесную связь между реакционными способностями углеродистых материалов по отношению к различным активным газам [154, 155]. [c.17]

Большинство из предложенных разными авторами кинетических моделей для реакции углерода с СО2 можно представить следующим уравнением лэнгмюровсвого типа [c.18]