Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Механизмы сажи из углеводородов

    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]


    Термическое разложение метана не вкл ю-ч бт принципиально новых факторов по сравнению с термическим разложением других углеводородов. Однако оно имеет некоторые особенности Тот факт, что метан не имеет связей С-—С заставляет учитывать частные аспекты термодинамики, механизма и кинетики реакций- с другой стороны, температуры, при которых эта реакция протекает интенсивно, определяют целый ряд технологических особенностей, отличающих этот процесс от процессов разложения Термическое разложение метана тесно связано с химической промышленностью (производством ацетилена, сажи, водорода). [c.97]

    Рассмотренный выше процесс термического разложения углеводородов с образованием сажи дает представление только о начальном и конечном состояниях системы. Механизм образования сажевых частиц еш е до сих пор недостаточно изучен. Несомненно только, что сажевые частицы не могут образоваться при простом соударении молекул углеводородов, так как это потребовало бы огромной энергии для отрыва большого количества атомов водорода. Образованию сажевых частиц, очевидно, предшествует длинная цепь химических превраш ений с участием свободных радикалов и таких промежуточных продуктов, как непредельные и многоядерные ароматические углеводороды. [c.190]

    Термоконтактное расщепление. При расщеплении углеводородов может выделяться углерод в зависимости от условий процесса в виде сажи, пироуглерода и углеродных нитей (волокон). Сажа образуется при ведении процесса в газовой фазе (механизм ее образования и свойства коротко рассмотрены в гл. У). При термическом расщеплении получается сажа низкого качества. Для выделения из газа дисперсной сажи требуется громоздкое оборудование, поэтому процесс получения Н2 с одновременным получением сажи, предложенный еще в 30-ые годы, в промышленности не реализован. [c.176]

    Книга посвящена процессам образования различны.х форм твердого углерода (сажа, пироуглерод) при термическом разложении и горении углеводородов. В ней собраны и обобщены количественные данные по кинетике, рассмотрен механизм образования сажи и пиро-углерода. [c.2]

    Активирующие добавки (литий, натрий, калий и другие элементы) при введении их в сырье в виде гидроокисей или солей щелочных металлов заметно снижают масляное число саж. По-видимому, МОЖНО найти добавки, которые при необходимости могут повышать структурность саж. Однако при этом необходимо установить влияние этих добавок на реакционную способность саж. Известно, что жидкое сажевое сырье, кроме высококонденсированных ароматических углеводородов, содержит в небольших количествах асфальтены [35]. На основе механизма превращения компонентов нефтяных остатков в углерод [112] следует ожидать более быстрого превращения асфальтенов в кокс, чем высококонденсированных ароматических углеводородов в сажу. Наличие асфальтенов в сырье должно при прочих равных условиях снижать структурность саж. Высказанные предположения находятся в согласии с данными ряда авторов, занимающихся выявлением зависимостей между структурностью саж и технологическими факторами. [c.136]


    Образующаяся сажегазовая смесь при проходе через трубопровод-активатор дополнительно выдерживается при высокой температуре в течение некоторого времени, достаточного для разложения углеводородов, которые не успели разложиться в печи. Общее время пребывания сажегазовой смеси при высокой температуре составляет 2—4 сек. В испарительном холодильнике сажегазовая смесь охлаждается за счет испарения воды, подаваемой форсунками внутрь холодильника, до 250—350 °С и затем поступает в электрофильтр. В электрофильтре под действием электрического поля высокого напряжения (60—70 кв) происходит ионизация частиц сажи, вследствие чего заряженные частицы сажи при движении сажегазовой смеси через электрофильтр начинают перемещаться по направлению к электродам электрофильтра и оседают на них. Осадительные электроды, состоящие из набора отдельных стальных прутков, присоединяются к положительному полюсу источника постоянного тока. Периодически электроды с помощью специального механизма встряхивают, при этом сажа падает в бункер электрофильтра, из которого удаляется шнеком. Далее сажа подается в сепаратор для отвеивания. Отвеянная сажа поступает в гранулятор, представляющий собой вращающийся барабан. Гранулированная сажа просеивается для отбора гранул, нужной величины — 0,5—1,5. им, остальная сажа подается на грануляцию. [c.153]

    Наиболее распространенным и достаточно хорошо изученным из канцерогенных полиароматических углеводородов является 3,4-бензпирен (С цН, ). Один из сильнейших канцерогенов, он образуется при температуре >600 °С в процессах пиролиза угля и углеводородных топлив, обнаруживается в саже и дымовых газах. По некоторым данным, механизм образования [c.47]

    Механизм термического разложения углеводородов еще слабо изучен. Из имеющихся наиболее общепринятой и экспериментально подтвержденной яв.ляется капельная теория образования сажи [10]. [c.108]

    Однако ни одно из приведенных объяснений неприменимо к дымлению в дизеле — первое, поскольку развитие экзотермических реакций до воспламенения предполагает поступление в зону реакции кислорода второе, поскольку в условиях дизельного воспламенения вообще не возникает детонационной волны и третье, поскольку в дизеле дымление не только не связано со стуком , но само возникновение стука затрудняет дымление. Остается поэтому искать источник дымления ие в стадии воспламенения, а в основной стадии сгорания именно в крекинге топлива при температуре пламени в зонах со значительным недостатком кислорода. Механизм дымления в дизеле оказывается, таким образом, совершенно аналогичным выделению сажи в диффузионных пламенах. Диффузионный характер сгорания в турбулентных пламенах в дизеле подтверждается уже тем, что повышение давления от сгорания продолжается и при видимой остановке пламени относительно стенок цилиндра [2, стр. 733]. К тому же заключению об одинаковом механизме в основной стадии сгорания в дизеле и диффузионных пламенах, в частности пламенах ацетилена, пришел и Лин [35] на основании сходства в обоих случаях спектров инфракрасного излучения. В дизеле этот спектр с интенсивным углеродным континуумом регистрируется непосредственно после воспламенения. Но возможность крекинга углеводородной молекулы до ацетилена в турбулентном пламени, при недостатке кислорода, отнюдь не означает, как это иногда утверждается, что в дизеле крекинг углеводорода вообще предшествует процессу сгорания, включая и стадию воспламенения (см., например, [19]). [c.421]

    В настоящее время существуют три гипотезы механизма образования и роста частиц сажи при сжигании углеводородов в кислороде или воздухе теория конденсации радикалов Сг, теория термического распада и теория полимеризации и конденсации. Поскольку эти теории основаны на явлении взаимодействия свободных радикалов, было бы полезно предварительно рассмотреть некоторые реакции образования углерода и свобод- [c.202]

    Сажа представляет собой продукт со сложными физическими и химическими свойствами, способный участвовать в химических реакциях по свободнорадикальному механизму. Во всех процессах производства сажи используются в качестве сырья углеводороды нефтяного происхождения, следовательно, к саже вполне применим термин нефтехимический продукт . [c.226]

    Светимость пламени при сжигании мазута обусловлена образованием множества мельчайших частиц сажи. Размеры сажи в зависимости от условий сгорания и вида жидкого топлива могут изменяться от 1 до 100 нм (10- м) [2 ]. Механизм образования сажи мало изучен. По-видимому, сажеобразование является результатом высокотемпературного крекинга углеводородов в окислительной среде, который сопровождается непосредственным образованием твердого углерода или полимеризацией радикалов Са. [c.405]

    Очень трудно провести грань между образованием углерода при каталитическом разложении и при некаталитическом пиролизе, например в случае образования кокса при синтезе, крекинге, дегидрогенизации. Работы [13] и [112], а также последующие статьи вводят читателя в круг рассматриваемых вопросов. Чрезвычайный интерес представляют также работы [113—117] по использованию изотопов для определения степени участия отдельных частей больших молекул углеводородов в каталитическом процессе образования твердого углерода. Кроме того, имеется огромное количество литературы, в основном патентной, по получению саж из окиси углерода и углеводородов в каталитических процессах, но они будут подробно рассмотрены в разделах, посвященных кинетике и механизму каталитической реакции углеводородов и окиси углерода, ведущей к образованию углерода. [c.295]


    Ароматические углеводороды найдены в продуктах неполного сгорания органических веществ, отсюда понятно их присутствие в каменноугольной смоле, саже, сланцевом дегте, табачном остатке и т. д. Ароматические углеводороды образуют серии соединении с последовательно изменяющимися химическими и физическими свойствами, что весьма удобно для количественных исследований соотношения между структурой и химической реакционной способностью или другими характеристиками. Однако что касается канцерогенной активности, то попытки коррелировать ее с электронной конфигурацией или реакционной способностью вещества привели лишь к ограниченным результатам. Это, впрочем, и неудивительно в виду нашего незнания механизма канцерогенеза и той существенной роли, которую играет природа тканей реципиента этот пробел не удалось восполнить и в настоящее время. [c.146]

    При получении сажи с одинаковой удельной геометрической поверхностью из различных видов сырья путем изменения суммарного удельного расхода воздуха и соответственно температуры процесса с увеличением коэффициента ароматизованности сырья масляное число повышается параллельно повышению выхода сажи (см. рис. 31 и 32, стр. 76). Таким образом, структурность сажи является функцией выхода и дисперсности, что находится в согласии с коагуляционным механизмом образования агрегатов сажевых частиц [87]. Поэтому наиболее существенным параметром сырья, влияющим на структурность сажи, является содержание в нем ароматических углеводородов и степень их циклизации. [c.81]

    Монография посвящена процессам образования различных форм твердого углерода (сажа, пироуглерод) при термическом разложении и горении углеводородов. В книге собраны и обобщены имеющиеся в литературе и полученные автором количественные данные по кинетике рассматриваемых процессов. На основании этих данных приведены общие представления о механизме процессов образования пироуглерода и сажи. [c.279]

    Механизм развития сажевой структуры в процессе производства сажи объясняет капельная теория образования сажи. В соответствии с этой теорией во всех процессах получения пламенной сажи непосредственным предшественником сажевых частиц являются высоковязкие жидкие капельки, состоящие из углеводородов с большим молекулярным весом. Эти углеводороды образуются в результате реакций конденсации и дегидрирования, протекающих при пиролизе газообразного или жидкого сырья. [c.59]

    Механизм высокотемпературного разложения углеводородов изучен недостаточно, поэтому отсутствует единая теория образования ацетилена при термическом разложении углеводородов в интервале 1300—1500° С. Однако существующие исследования позволяют высказать предположения об изменении механизма крекинга при переходе к более высоким температурам замедляются реакции развития цепей и ускоряются процессы молекулярной деструкции >2. Вторичные реакции образования конденсированных продуктов и кокса протекают с участием радикалов при 900—1000° С. Однако при еще более высоких температурах наблюдаются молекулярные реакции распада с образованием водорода, сажи и ацетилена, ускоряемые кристаллическими зародышами углерода. Так, при исследовании распада метана над раскаленной до 1500—1700° С угольной нитью (образующиеся продукты немедленно выводили из сферы реакции) основным 72 [c.72]

    При исследовании сажеобразования в процессе пиролиза метана в смесях с предельными и непредельными углеводородами было установлено, что выход сажи тем больше, чем выше молекулярный вес углеводорода . При этом для бинарных смесей соблюдается правило аддитивности, т. е. образование сажевых частиц из каждого углеводорода происходит так же, как из индивидуальных углеводородов. Это, по-видимому, связано с тем, что механизм образования сажевых частиц одинаков для всех ациклических углеводородов и различие заключается только в скорости процесса. Добавки к метану небольших количеств ароматических углеводородов вызывают резкое возрастание выхода сажи, объясняющееся большей скоростью образования сажевых зародышей. Примеси нафталина тоже сильно увеличивают количество образующейся сажи можно предположить, что в процессе пиролиза происходят реакции алкилирования нафталина, а алкилнафталины характеризуются высокой скоростью сажеобразования. [c.89]

    По хим. св-вам Э.- типичный представитель насыщенных углеводородов. Встзшает в разл. р-ции замещения по радикальному механизму. Термич. дегидрирование Э. при 550-650 С приводит к этилену, при т-рах свыше 800 °С - к ацетилену (образуется также бензол и сажа), прямое хлорирование при 300-450 С - к этилхлориду, окисление - к смеси СНОСНО и СН3СООН, нитрование в газовой фазе дает смесь (3 1) нитроэтана и нитрометана [c.491]

    Большое значение для безопасной работы компрессоров имеет правильная организация смазки. Смазочные масла прн перегреве подвергаются термическому разложению с выделением водорода, предельных и непредельных легких углеводородов, образующих с воздухом взрывоопасные смеси. При разложении масел на стенках цилиндров, клапанных устройств, трубопроводов отлагаются твердые продукты разложения сажа, смолы, асфальтены и карбоиды, образующие нагар , нарушающий работу механизмов компрессора. При излишней смазке смазочные масла распыляются в виде мельчайших брызг, образуя [c.311]

    Таким образом, образование сажи в диффузионном пламени, являющееся одной из наиболее характерных его особенностей, объясняется теми химическими реакциями, которые отличают реальное диффузионное горение от его идеализированной физической модели. Однако лежащее в основе физической модели представление о фронте горения в основном правильное. Фронт горения, хотя и не представляет собой поверхности в чисто геометрическом смысле, а имеет известную толщину, но действительно является непроницаемым для кислорода и горючего. Рассмотренные выше процессы протекают во внутренних частях пламени на некотором расстоянии от фронта горения, и кислород, не проникающий сквозь фронт горения, не принимает в них участия. В связи с этим химический механизм образования сажи при диффузионном горении должен быть таким же, как и при термическом разложении. Отличие этих процессов состоит лишь в том, что углеводород разбавлен азотом и продуктами горения, диффундирующими из фронта горения. [c.21]

    Простейшее предположение о термическом распаде (крекинге) углеводородов на углерод и водород не может само по себе объяснить все экспериментальные факты. Одинаковый характер образования сажи в метане и в других углеводородах, зависимость его от прибавления определенных катализаторов и критический характер условий, при которых происходит образование сажи в некоторых нестационарных пламенах,— все это указывает на более сложный механизм. [c.82]

    Процесс образования зародышей при термическом разложении углеводородов имеет более высокую энергию активации (100 ктл моль) (1891, чем процесс роста сажевых частиц (78 ккал/моль). Этот факт находится в соответствии с двухстадийным механизмом образования сажи. [c.135]

    Единой теории и общепринятых представлений о химическом механизме и физико-химических основах процесса образования углерода нз газовой фазы нет. Обзор существующих точек зрения содержится в книгах [6—9]. Однако каков бы ни был химический механизм процесса, он должен подчиняться физико-химическим закономерностям образования новой фазы. В частности, возникновение углерода в виде сажи должно подчиняться закономерностям образования новой дисперсной фазы, т. е. определяться двумя одновременно протекающими процессами образованием зародышей и их ростом. Причем лимитирующим должен быть процесс образования зародышей [10—12]. Таким образом, возникновение сажи аналогично образованию твердой дисперсной фазы при конденсации. В этом смысле механизмы образования сажи и снега аналогичны. Однако лежащая в основе образования сажи химическая реакция разложения углеводорода приводит к глубокому качественному различию процессов образования сажи и новой фазы при конденсации, протекающей в отсутствие химической реакции. Это различие определяется прежде всего механизмом образования зародыша. При конденсации зародышем являются возникающие в результате флуктуаций частицы, состоящие из нескольких молекул. Подобная частица не может быть зародышем сажевой частицы, так как она не может дать начало химической реакции, сопровождающейся выделением углерода. Такой частицей может быть только осколок молекулы, т. е. радикал. Причем этот радикал должен быть способен вступить в реакцию с исходной молекулой углеводорода с образованием нового, более тяжелого и богатого углеродом радикала. Это различие объясняется следующими причинами. При конденсации размеры зародыша определяются пересыщением системы. Если размеры частицы меньше критических, то равновесное давление пара над ней больше, чем давление в газовой фазе, и ее рост за счет конденсации невозможен. Такая частица термодинамически неустойчива и не только не может расти, но неизбежно должна распасться. [c.9]

    В настоящей работе исследовано сажеобразование при пиролизе нафталина и а и (5 метилнафталнна, при тех же условиях при которых проводились опыты в работе [2], но при концентрации углеводорода от 1 до 15%, При пиролизе нафталина увеличение его концентрации от I до 10% приводит не к увеличению концентрации на порядок, а к ее падению примерно на два порядка. Качественно аналогические результаты получены при пиролизе а и 3 метилнафталинов. Оги результаты показывают, что механизм образования сажи при пиролизе полиароматических углеводородов существенно отличается от механизма для углеводородов исследованных ранее. [c.194]

    Предприятия нефтеперерабатывающей промыщленности выбрасывают в атмосферу значительное количество газов и пыли. Загрязнение атмосферного воздуха создает неблагоприятные санитарно-гигиенические условия на территории завода и для близлежащих населенных районов. Выбросы в атмосферу наносят также существенный экономический ущерб народному хозяйству страны. Потери углеводородов на нефтеперерабатывающих заводах составляют 1,5—2,8% от перерабатываемой нефти. Некоторые из выбрасываемых газов и пылей агрессивно действуют на металлоконструкции зданий и промышленных сооружений и также понижают прозрачность воздуха, что приводит к увеличению расхода электроэнергии на освещение. Пыль и сажа, осаждаясь на изоляторах высоковольтных линий, могут вызвать аварийное отключение. Попадая в машины и механизмы, они усиливают износ трущихся деталей. Большой ущерб промышленные выбросы наносят растительности, животному миру. [c.93]

    Рассмотренный механизм относится к образованию сажи из углеводородов при температурах примерно до 2500 °С. При более высоких температурах механизм может оказаться другим. Следует подчеркнуть, что в рассмотренном механизме углеродный пар не играет никакой роли, так как сажа образуется в результате химической реакции на поверхности непосредственно из молекул углеводорода. Углеродный пар возникает только после появления сажевых частиц в результате испарения углерода с поверхности. Следовательно, образование углеродного пара представляет собой вторичный процесс, который сопутствует образованию сажевых частиц и не может привести к конденсации с образованием новых частиц. [c.133]

    Образование сажи при термическом разложении или горении углеводородов представляет собой образование новой твердой фазы. Поэтому механизм образования сажевых частиц обязательно должен подчиняться тем физическим законам, которые управляют этим своеобразным процессом. [c.8]

    В литературе имеются некоторые данные о составе продуктов горения в диффузионном факеле углеводородов, однако они не связаны с механизмом процесса образования сажи. [c.63]

    Механизм действия противодымных присадок окончательно не 5 тановлен. В работе [196] показано, что барий препятствует дегидрогенизации молекул углеводородов и тем самым снижает образование сажи на первой стадии этого процесса.. Другие исследователи [197, 198] основную роль в снижении сажеобразования при сгорании топлив отводят каталитическому снижению температуры сгорания углерода в воздухе в присутствии бария. При киносъемке в камере сгорания дизеля обнаружен распад бариевой присадки, способствующий окислениЮ несгоревших частиц углерода. Из этого был сделан вывод, что бариевые присадки не влияют на скорость сгорания в стадии образования сажи [199]. [c.177]

    Упрощенно механизм образования частщ сажи можно представить следующим образом. Под действием высокой температуры молекулы углеводородов распадаются на свободные углеводородные радикалы и атомы водорода. Взаимодействие радикалов друг с другом и с исходными углеводородами приводит к образованию новых радикалов и молекул термостойких соединений, которые служат основой будущих сажевых частиц. К ним присоединяются образующиеся в зоне реакции новые углеводородные радикалы. Происходит соединение атомов углерода в кристаллические образования, а сажевых кристаллитов - в частицы сажи. Диаметр сажевых частиц будет тем меньше, чем выше температура процесса. [c.39]

    При недостаточном времени пребывания в зоне высоких температур асфальтены и смолистые вещества не успевают превратиться в коксовые частицы и, адсорбируясь на поверхности частиц, загрязняют их. При увеличении времени контакта они подвергаются термическому разложению и превращаются в кокс. На основе механизма превращения компонентов нефтяных остатков в углерод следует ожидать более быстрого превращения асфальтенов в кокс, чем высококонденсированных ароматических углеводородов в сажу. Наличие асфальтенов в сырье должно при прочих равных условиях снижать структурность сажи. Однако при ультразвуковой обработке сырья (до крекинга ) крупные коллоидные частицы асфальтенов разрушаются или диспергируются на мелкие частицы, о ускорить процесс горения и уменьшить кокосо-образованив. [c.98]

    Диспергирование сажи в углеводородах является слож-][ым и недостаточно изученным ироцессом [1, 2]. В связи с развитием производства стереорегулярных каучуков исследование процессов диспергирования сажи в углеводородах и механизма стабилизации диаперсии приобретает значительный интерес для промышленности СК. [c.209]

    Образование углерода по Гордону, Смиту, Макнесби. Гордон, Смит, Макнесби [2] исследовали химические процессы, протекающие в диффузионных пламенах метана и метанола, и высказали ряд предположений о механизме образования углерода. Для образования углерода, по их мнению, необходимо присутствие ненасыщенных углеводородов. Так, в метаноловом пламени, где очень небольшое количество ненасыщенных углеводородов, сажи не образуется. [c.183]

    Механизм 2. Наиболее важными промажуточными соединениями, участвующими в образовании кокса по механизму 2, являются ароматические углеводороды, часть которых может образовываться путем три-меризации ацетилена. Реакции конденсации и дегидрирования в газовой фазе, начиная с простых ароматических углеводородов, протекают в последовательности, приводящей к образованию капель оыолы и частиц сажи  [c.26]

    Необходимо дальнейшее изучение кинетики и механизма как процесса образования углерода на поверхности, так и процесса образования дисперсного углерода. Практические результаты этих работ связаны в основном с технологией производства сажи и с полученттем водорода прямым разложением углеводородов. [c.65]

    В углероде (саже), полученном в пламени, всегда содержится около 1 вес.% водорода. Исходя из атомных весов и этой пропорции можно получить эмпирическую формулу образующегося вещества СвН. Из электронной микроскопии следует, что исследуемый углерод состоит из множества почти сферических частиц разного размера, часто соединенных друг с другом в цепочки подобно жемчужинам в ожерелье. Диаметр частиц изменяется от 100 до 2000 А, но наибольшее число частиц имеет диаметр в интервале 100—500 А. Маленькие частицы получены в светящемся, некоптящем пламени (т. е. при более высоких температурах), тогда как самые большие получаются в сильно коптящем пламени (низкие температуры) [21]. Рентгеновский анализ показал, что каждая частица состоит из множества (примерно 10 ) кристаллитов. Из данных по дифракции электронов следует, что каждый кристаллит в свою очередь состоит из 5—10 моноатомных слоев углерода (аналогичных базисным плоскостям идеальной решетки графита). Каждый слой состоит из 100 углеродных атомов и имеет 20—30 А по плоскости. Плоскости, хотя и параллельные друг другу и находящиеся на одинаковом расстоянии друг от друга, имеют турбостратическую структуру [22, 23], так что они беспорядочно сдвинуты одна относительно другой. Межплоскостное расстояние (3,44 А) значительно больше, чем для идеального графита (3,35 А). Основываясь на этих данных о структуре частиц дисперсного углерода, можно рассчитать, что в среднем каждая сферическая частица содержит 105—1Q6 атомов углерода. Основной проблемой в изучении этого вопроса является механизм, по которому сравнительно простая молекула углеводорода, содержащая небольшое количество атомов углерода, так быстро превращается в такой огромный агрегат. [c.269]

    В [5] отмечают, что в пламени смеси циана с воздухом, а также при горении смеси четыреххлористого углерода и фтора выделить углерод довольно трудно это явление объясняется отсутствием водорода. Так, при горении смеси хлороформа с хлором или смеси четыреххлористого углерода с водородом и фтором свободный углерод (сажа) образуется очень легко. Более поздние исследования показали, что совсем не обязательно, чтобы водород входил в состав молекулы разлагающегося газа, необходимо только, чтобы он присутствовал в системе. Однако в обогащенном кислородом пламени сероуглерода нельзя получить углерод [5, 66], и добавка водорода не дает положительного результата. Сделать какие-нибудь выводы из этих наблюдений очень трудно, так как, несомненно, механизм окисления в этих случаях значительно отличается от взаимодействий в типичных системах кислород— углеводород. Очень мало вероятно, что при горении смеси четыреххлористого углерода с фтором и водородом могут образовываться полиацетилены. По-видимому, этот случай представляет исключение и не похож на рассмотренный выше. Пиролиз недокиси углерода при достаточно высокой концентрации паров позволил [138, 139] получить сажу. Кроме того, было обнаружено, что при низком давлении в пламени паров натрия или калия с четыреххлористым углеродом, четырехбромистым углеродом, четырехиоди-стым углеродом или тетрахлорэтиленом [ 40] можно получить аморфный углерод, хотя сажа при этом не образуется. [c.304]

    Интенсивность дисперсионного взаимодействия зависит от величины, формы и поляризуемости взаимодействующих частиц, а также от расстояния между ними. Если хроматографическое разделение осуществляется по механизму распределительной газо-жидкостной хроматографии, молекулы разделяемых соединений взаимодействуют с НЖФ, будучи растворены в последней, тогда как при разделении по методу адсорбционной газовой хроматографии на неподвижной твердой фазе молекулы разделяемых соединений взаимодействуют лишь с поверхностью адсорбента, в результате чего удерживание молекулы на неспецифическом адсорбенте определяется преимущественно стерическими свойствами адсорбированных молекул. При этом каждому атому адсорбированной молекулы соответствует некоторый инкремент, который уменьшается по мере отклонения атома от равновесного расстояния от поверхности графита (ср. разд. 4.3 этой главы). На рис. У.б это явление наглядно поясняется на примере некоторых шестичленных циклических углеводородов. В отличие от газо-жидкостной хроматографии на графитированной термической саже при разделении методом газоадсорбционной хроматографии циклические углеводороды элюируются раньше н-алкана с тем же числом атомов углерода, так как они не могут расположиться копланарно по отношению к поверхности графита и соответственно имеют меньшее число взаимодействующих с поверхностью атомов водорода. Так, например, только три атома углерода циклогексана в конфигурации кресло могут вступить в непосредственный контакт с плоскостью графита, в то время как три остальных атома углерода, находящиеся на большем удалении от поверхности адсорбента, вносят в энергию адсорбции лишь небольшой вклад, так как величина дисперсионного взаимодействия (потенциала Букингема — Кёрнера) падает пропорцио- [c.307]

    Нагревание капелек топлива, их испарение, смешение пара с воздухом и самоускоряющиеся химические реакции, имеющие место в фазе /, происходят одновременно. Для типов топлив, применяемых в двигателе Дизеля, протекание химических реакций ссответствует описанному в гл. IV. Фотографии Рот-рока и Уолдрона (34] показывают, что всспламенекие начинается в небольших зонах вблизи границ отдельных струй впрыскиваемого топлива. Зарождение цепной реакции, вероятно, имеет место в газовой фазе. Вероятным механизмом процесса является образование радикалов благодаря крекингу, так как температура сжатого воздуха довольно высока (от 600° до 800°С). Как показано в гл. IV, непосредственное взаимодействие углеводорода и кислорода в газовой фазе является в лучшем случае медленным процессом. Возможно также, что образование перекисей происходит на поверхности раздела жидкость — воздух, обеспечивая, таким образом, образование носителей цепи. Как только скорость реакции в какой-нибудь точке достигает взрывного предела, происходит быстрое распространение пламени сквозь граничные слои, окружающие отдельные струи впрыскиваемого топлива, и по участкам камеры сгорания, уже наполненным взрывной смесью. За этим следует быстрый рост давления (фаза 2). Слишком быстрый рост давления может вызвать появление ясно слышимого стука, что нежелательно. Очевидно, что чем больше период задержки, тем больше накапливается взрывной смеси и тем сильнее будет детонация. Опыт показывает, чю для более легких топлив задержка воспламенения зависит в основном от химических, а не от физических свойств топлива, в то время как для более тяжелых топлив, как, например, для нефтяных остатков, большую роль играют физические свойства — вязкость и быстрота испарения. Поэтому для этих последних задержка воспламенения заметно зависит от степени распыла при впрыске. В фазе 3, где температура очень высока, испарение и сгорание происходят очень быстро, так что основным фактором является скорость впрыска. Однако здесь возникает еще проблема местного накопления паров топлива, в результате которого происходит очень нежелательное образование сажи. Эта сажа участвует в четвертой фазе догорания" вместе с поздно испаряюп имся топливом, попавшим на стенки при впрыске. В конце этой фазы в камере сгорания остаются продукты неполного сгорания от легкой пушистой сажи, выделившейся из газовой фазы, до смолистых и угольных остатков, полученных (очевидно, из топлива, разбрызганного по стенкам) процессом, часто включающим пиро- [c.407]

    Спектры взрывов смесей таких углеводородов, как метан,ацетилен, этилен и пропан, изучались рядом исследователей (Бэлл [17], Смит [251], Бон и Аутридж [25], Лауэр [183]). Спектры не очень сильных взрывов в таких смесях в общих чертах мало отличаются от спектров внутренних конусов соответствующих обычных пламен, основными характеристиками которых являются описанные выше системы полос Сз, СН и ОН. Менее интенсивные полосы СН около 3143 и 3628 А проявляются в спектре взрыва более ярко, вероятно, за счет того, что при взрыве в закрытом сосуде достигаются более высокие температуры. В смесях, дающих более сильные взрывы, обычно преобладают сплошной и полосатый спектры, характерные для пламени окиси углерода. Нри этих сильных взрывах могут возбуждаться также линейчатые или полосатые спектры как материала сосуда, так и пы,ли, которая может оказаться в смеси часто наблюдаются линии натрия (5890 и 5896 А), меди (3247 и 3274 А) и железа автор нашел, что при проведении взрыва в сосуде, предварительно промытом водопроводной водой, в спектре появляются полосы окиси кальция. В очень богатых смесях происходит образование сажи, и спектр таких пламен представляет собой обычный континуум, характерный для свечения раскаленных частиц механизм такого образования сажи как в стационарных пламенах, так и во взрывах рассмотрен на стр. 81—85. [c.113]

    Можно считать экспериментально установленным, что образование сажи при горении протекает в зоне высоконагретого углеводорода в непосредственной близости от фронта горения. Таким образом, механизд образования сажи при горении прин-циннально, по-видимому, не отличается от механизма образования сажи при термическом разложении углеводородов. Однако, если сажа, образующаяся при термическом разложении, — это термодинамически усто11чивый продукт, то сажа, являющаяся конечным продуктом неполного горения, представляет собой промежуточный термодинамически неустойчивый продукт. [c.7]

    Что касается механизма сажеобразоваиия при термическом разложении, то большинство авторов считает, что сажевые частицы образуются в результате постепенной полимеризации углеводородов, так как образованию сажи всегда предшествует появление смолистых полимерных веществ. [c.7]

Смотреть страницы где упоминается термин Механизмы сажи из углеводородов: [c.311]    [c.329]    [c.104]   
Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза (1971) -- [ c.54 ]



ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте