Горение метано-кислородных смесей

Во избежание проскока можно подавать в зону горения метано-кислородную смесь, в которой концентрация метана близка к верхнему пределу взрываемости или даже превышает его. В этом случае необходима существенная стабилизация пламени, например путем подачи кислорода и создания повышенной местной концентрации окислителя. При таких условиях можно осуществлять интенсивное горение с факелом малой дальнобойности, т. е. вести процесс в условиях, оптимальных для образования ацетилена. [c.188]

На рис. У-27 изображен одноканальный кольцевой реактор 2" Метано-кислородная смесь из смесителя поступает в кольцевой зазор, разделенный на несколько секторов, и истекает со скоростью 150—200 м сек в реакционную зону. Для стабилизации горения по центру горелки подают небольшой струей кислород. Основное преимущество этой конструкции — интенсификация горения путем со [c.190]

На рис. IV.2 показан один из многоканальных реакторов для окислительного пиролиза, где процесс проводится в ламинарном или слабо турбулентном потоке. Выходящие из реакционной зоны горячие газы подвергают закалке , впрыскивая мелкие капли воды при этом достигается большая поверхность соприкосновения. Автор реактора отечественной конструкции (Б. С. Гриненко) пришел к выводу, что в крупнопромышленных масштабах окислительный пиролиз лучше осуществлять в высокоскоростном турбулентном газовом потоке и при максимально высоких скоростях подачи метана или метано-кислородной смеси в зону реакции [8]. Реакционная камера представляет собой вертикальный канал, сообщающийся с горизонтальной топочной камерой. Метано-кислородная смесь поступает в топочную камеру через смеситель. Для стабилизации горения в топочную камеру подают кислород (12— 16% от количества, вводимого через смеситель). Температура этого потока повышается до 700—800 °С за счет сжигания небольшой части метана. В месте сопряжения реакционного канала с топочной камерой расположена горловина печи. При стабильном режиме температура в реакционном канале повышается до 1200—1300 °С. Продолжительность пребывания газов в канале не превышает 0,005 с. В нижней части реактора на выходе из канала размещена закалочная камера. [c.174]

Частицы железа, разогревающиеся до высокой температуры за счет тепла реакции, являются источниками поджигания метано-кислородной смеси. При этом смесь воспламеняется еще до поступления ее в зону горения. [c.54]

При высоких давлениях данные немногочисленны (сравнительно подробно изучена лишь метано-воздушная смесь табл. 4). Отметим, что при высоких давлениях разница между скоростями горения кислородных и воздушных смесей еще более увеличивается. [c.14]

Горящую смесь характеризует нормальная скорость горения, т. е. минимальная скорость распространения пламени по нормали к его поверхности в неподвижной смеси данного состава. Эта скорость зависит от температуры, например для метано-кислородной смеси (37 объемн. %0з) нормальная скорость горения возрастает примерно в 2,5 раза с повышением температуры [c.164]

В лабораторном масштабе изучались ацетиленовые реакторы поверхностного горения горение происходит на поверхности насадки без видимого пламени. В таких реакторах практически исключается возможность проскока пламени, при этом достигается высокая газовая нагрузка на единицу поверхности насадки (0,3—0,8 м 1м ). Насадкой служили кусочки шамота диаметром 2—3 мм и длиной 30— 40 мм. Для воспламенения метано-кислородной смеси применялся платиновый катализатор, который позволял зажигать смесь при 300° С. Катализатор в значительной степени улучшает стабильность горения и увеличивает возможную газовую нагрузку на реактор до I—1,5 м метана в 1 ч на 1 см насадки. Перепад давления в реакторе при такой нагрузке не превышал 200 мм рт. ст. При поддержании оптимальных параметров образования ацетилена (величина насадки, скорость подачи смеси, соотношение О2 СН4) процесс шел без образования сажи. При этом были получены такие основные показатели [c.208]

Можно найти области, в которых смесь воспламеняется после воздействия коротких световых импульсов (многостадийное воспламенение) или в которых происходит горение при низких температурах (холодные пламена). В этом случае воспламенение ингибируется химическими реакциями. Например, в метано-кислородной смеси происходят следующие реакции [c.171]

В экспериментах использовался модельный РДТТ, одна из стенок которого выполнена в виде окна из двухслойного плексигласа. Огневые испытания с быстрым водяным гашением показали, что в период запуска вплоть до достижения пикового давления в камере абляция плексигласа не происходит. В пяти сечениях вдоль канала с интервалом в 127 мм вмонтированы пять высокочастотных датчиков давления. Предусмотрены три дополнительных отверстия для установки термопар и датчиков тепловых потоков. Для воспламенения заряда использовалась метано-кислородная смесь, по составу близкая к стехиометри-ческой. Конструкция РДТТ позволяет варьировать массовый расход, температуру и время работы воспламенителя. Эксперименты выполнялись на топливе, содержащем ПХА и связующее на основе сополимера полибутадиена и акриловой кислоты, свойства которого приведены в табл. 8, при различных отношениях ЛкМкр (1,06, 1,2, 1,5, 2,0). Для получения таких характеристик, как зависимость р(Т,х) и задержка воспламенения Твоспл, и контроля таких процессов, как распространение пламени и эрозионное горение, использовались записи давления, метод гашения водой и высокоскоростная киносъемка. [c.92]

На рис. У-29 изображены многоканальные реакторы, в которых метано-кислородная смесь получается в отдельных смесителях различной конструкции. Приготовленная смесь распределяется по отверстиям горелочной плиты, на выходе из них поджигается и поступает в реакционную зону. Зажигание смеси при работаюш,ей горелке происходит за счет подсоса горячих продуктов горения к корням факелов (аутостабилизация горения). [c.192]

Основной недостаток этих аппаратов заключается в том, что в случае проскока пламени за горелочную плиту в предреакционном пространстве начинается горение. Проскок пламени в многоканальных реакторах возможен чаще, чем в одноканальных, из-за меньших скоростей потока метано-кислородной смеси. Для прекращения горения реактор оснащается специальными автоматическими приборами — блокировками, которые прерывают подачу кислорода или подают азот, разбавляющий метано-кислородную смесь. [c.193]

Нагретые газы в смесителе 5 образуют метано-кислородную смесь, которая поступает в кольцевую горелку реактора 5 и на выходе из горелки загорается за счет аутостабилизации. Для стабилизации горения в реактор отдельно подают дополнительное количество кислорода (5—6% от основного потока). [c.197]

Работа проводилась на опытной установке, состоящей из горизонтальной горелки-трубы диаметром около 30 мм и длиной около 300 мм. В горелку подводилась с заданной скоростью заранее подготовленная бензино-воздушная смесь определенного состава. Смесь зажигалась посредством зажигателя — пламенного источника, расположенного по оси горелки и снабженного охлаждаемой водой рубашкой. Изменением размера поверхности охлаждения зажигателя получали температуру источника прн горении метано-кислородной смеси в пределах 13Э0—2200° С. Размер зажигателя, на котором образовывался пла.менный источник, а = 3,6 мм размер наружного кожуха зажигателя = = 7 мм. [c.48]

Возникающие в процессе пиролиза неисправности связаны в первую очередь с возлюжностью проскока или отрыва пламени оба обстоятельства могут привести к аварии в первом случае — к прогоранию горелки, во втором — к попаданию взрывоопасной горячей метано-кислородной смеси в газопровод и далее в остальные аппараты. В случае колебания концентрации кислорода более чем на 1% при одинаковом объелпюм соотношении О., СН4 изменяется фактическое содержание кислорода в смеси. Поскольку концентрация метана в горячей метано-кислородной смеси близка к верхнему пределу взрываемости, то с повышением количества кислорода смесь либо приобретает другую скорость горения, либо вообще выходит за пределы взрываемости. Поэтому резкие колебания в составе кислорода могут вызывать проскок или отрыв пламени. В том и другом случаях реактор необходимо остановить. Остановка реактора и связанных с ним аппаратов производится автоматически. [c.199]

Предотврашение взрывов, возникновение которых непосредственно связано с химическими процессами и, в частности, с процессами окисления, достигается главным образом регулированием и поддержанием состава смеси с тем, чтобы содержание в ней горючего было вне области воспламенения, т. е. ниже нижнего или выше верхнего концентрационного предела. При соблюдении этого условия, как уже раньше было показано, смесь оказывается невзрывающейся и не способной к устойчивому горению. Нижний концентрационный предел воспламенения большинства горючих невелик — порядка нескольких или даже менее одного процента и проведение процесса при еще меньшей концентрации газа, как правило, нетехнологично. Поэтому его применяют относительно редко (например, при окислении этилена до этиленоксида), чаще же процесс проводят с богаты.ми смесями. У многих горючих газов верхний предел от-лосительпо невелик п, следовательно, такая смесь будет содержать достаточно кислорода для ведения процесса. Так, при давлении 0,1 МПа (1 кгс/см ) верхний предел кислородных смесей углеводородов от метана до гексана составляете —40% (об.), а у воздушных смесей еще меньше—15—7% (об.), следовательно, имеется возможность обеспечить необходимое количество окислителя для технологичности процесса. [c.238]

На рис. 1 показана схема головной части установки для получения и подготовки газа пиролиза перед поступлением его в отделение концентрирования ацетилена. Исходным сырьем для окислительного пиролиза метана служил природный газ Шебелннского месторождения. Пиролиз газа осуществляли с предварительным подогревом газо-кислородной смеси до 200°С. Подогрев исходных компонентов производили в трубчатых подогревателях раздельно до смешения. Отдельные потоки нагретого природного газа и кислорода направляли в трубчатый смеситель 1, далее метано-кисло-родная смесь попадала в горелку пиролиза 2. Горелка трехфакельная с охлаждаемыми четырехзаходными завихрителями. Для стабилизации процесса горения к шнекам подавали дополнительный стабилизирующий кислород. Из горелки газ поступает в реакционное пространство 5, в котором за счет частичного сгорания углеводородов развивается температура 1450°С. Эта температура является оптимальной для получения газа пиролиза с наибольшим содержанием ацетилена. Эндотермическая реакция образования ацетилена протекает за счет тепла, выделяющегося при экзотермических реакциях сгорания. [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология