Сажеобразование продукты

Значимость четырех вышеприведенных критериев неодинакова. Наиболее важным является первый критерий, и почти все системы определения взаимозаменяемости включают тот или ной способ измерения потока тепловой энергии. Однако более подробно эта тема будет обсуждаться ниже. Второй критерий, определяющий размер и форму факела при сжигании предварительно смешанного газа, зависит от скорости распространения пламени, причем эта скорость совершенно одинакова для разных парафиновых углеводородных газов, метана, этана и т. д., но имеет различные значения для углеводородов и водородсодержащих газов. И, наконец, критерии образования промежуточных продуктов реакций горения и сажи имеют смысл, когда топливные газы содержат ненасыщенные промежуточные соединения критерий сажеобразования важен и тогда, когда в газовом топливе имеются ненасыщенные и высококипящие углеводороды или соединения ароматического ряда. Во всех остальных случаях углистые отложения и загрязняющие вещества не превышают норм, допустимых для природного газа и используемого топочного оборудования. Вследствие этого учет двух последних критериев взаимозаменяемости ограничен районами, пользовавшимися в прошлом синтетическим или полученным из угля газовым топливом. [c.44]

Существенное влияние на продолжительность образования нефтяного углерода, как и следует из теоретических представлений, должна оказывать природа сырья, температура системы и ее фазовое состояние. В зависимости от степени конденсации исходного сырья и температуры процесса период, в течение которого жидкое нефтяное сырье переходит в твердое состояние, составляет от долей секунды (производство сал-си) до нескольких часов (производство кокса). Устойчивость системы в газовой п жидкой фазе по мере термодеструкции изменяется, что учитывается при получении нефтяного углерода. Особенно резко изменяется устойчивость системы в газовой фазе при сажеобразовании, что позволяет конечный продукт реакции (сажу) весьма четко отделить от продуктов реакции. [c.166]

Процесс получения сажи в последнем случае сопровождается большей газификацией углерода и меньшим его выходом (35— 50% на сырье). Наряду с целевым продуктом в процессе сажеобразования образуются дымовые газы, причем их количество в 2—3 раза больше, чем выход сажи. Данные исследований [35] свидетельствуют о возможности некоторого увеличения выхода сажн прн улучшении процесса горения сырья в реакторе (путем повышения однородности распыла п получения частиц с одинаковым размером, сообщения большего физического тепла в зо)1у реакции за счет подогрева исходных продуктов перед подачей в реактор, обеспечения равномерности газификации частиц и др.). [c.239]

В процессе сажеобразования получают отходящие газы, качество и направления использования которых зависят во многом от способа получения сажи и ее качества. При получении сажи без доступа воздуха (термический способ получения сажи) газы не загрязнены побочными продуктами и содержат значительное количество водорода (85% объемн. Н2). Такие газы можно использовать для процессов гидрогенизации в нефтеперерабатывающей промышленности или для других химических процессов. При печных способах производства саж отходящие газы сильно загрязнены побочными продуктами, и ценность их как химического сырья существенно снижается. В табл. 22 приведен состав газов, образующихся при получении саж ПМ-75 и ПМ-100 из различных видов сырья. [c.240]

Как показали опыты над железным катализатором, при 90% превращения СО выход продуктов синтеза составляет 150—160 г нм бб. г., в том числе С1 + Сг — 32 г/кл1 , Сз + С4 — 42 г/нм . Выход жидких углеводородов 84 г нм , из них до 200° - 50,9 г/ж 200-300° - 19,7 г/ж и выше 320° -13,4 г/ж . Длительное испытание этого катализатора (около 90 суток) на укрупненных лабораторных установках показало, что при температуре синтеза около 290—310° реакция сажеобразования протекает значительно в меньшей степени, чем над катализаторами типа аммиачных [137]. Температура синтеза может быть снижена над этим катализатором еще на 10—15° за счет уменьшения глубины переработки СО за проход. Снижение температуры при сохранении глубины переработки 90% наблюдается также после предварительной обработки катализатора аммиаком (азотирование) [138]. [c.562]

В практических условиях выход сажи всегда меньше коэффициента выхода сажн. Эта разница обусловлена взаимодействием молекул сырья и образовавшихся сажевых частиц с газифицирующими агентами, содержащимися в дымовых газах. В соответствии с этим выход сажи, наряду с качеством исходного сырья, контролируется параметрами газификации (температурой, количеством и составом дымовых газов, длительностью пребывания продуктов в зоне сажеобразования, степенью контактирования активных составляющих дымовых газов с сырьем и сажей и др.). При высоких значениях удельного расхода воздуха (более 7—8 м /кг сырья) образовавшийся углерод может полностью газифицироваться. [c.146]

После войны В. А. Каргин и его сотрудники, не оставляя работ в области классических коллоидных растворов, включили в круг своих исследований технические и природные дисперсные системы, в том числе системы низкой степени дисперсности. К этому циклу работ относятся исследования саж, грунтов и почв [31]. Сажи широко используются в современной промышленности как компонент красок, наполнителей полимеров и т. д. [32]. Разнообразные и высокие требования к саже вызывают ряд сложных технических задач, для решения которых существенную роль играет изучение влияния условий ее получения на размер и свойства частиц. В связи с этим В. А. Каргин с сотрудниками в модельных опытах исследовал процесс образования сажи из индивидуальных углеводородов над накаленной проволокой. Было показано, что характер продуктов термического разложения определяется составом углеводородов, температурой, условиями теплопередачи и давлением паров углеводородов. Установлено, что наложение мощного электрического поля способствует сажеобразованию. Эти данные имеют непосредственное значение для определения оптимальной технологии производства. [c.87]

Таким образом,. лимитирующей стадией процесса сажеобразования при термическом разложении углеводорода является чисто физически процесс иагрева углеводорода. И дисперсность получающегося продукта должна быть тем выше, чем выше скорость нагрева углеводорода. [c.63]

В результате исследований кинетики и механизма этого прЬ-цесса [49] было установлено, что коксообразование при температурах до 825° С зависит от материала и состояния стенок реактора, состава реагирующей смеси. Предполагается, что процесс сажеобразования на стенке идет в результате прямого разложения углеводородов, поэтому чем больше в реагирующей смеси продуктов реакции и водяного пара, тем ниже скорость коксообразования. [c.35]

Процессы горения, приводящие к образованию сажи, изучались многими исследователями. В результате этих работ появился ряд теорий о процессах горения и сажеобразования. Наиболее вероятной является теория, согласно которой сажа может образоваться при горении только газообразных веществ или таких органических веществ, которые выделяют при горении газообразные продукты. Продукты сгорания газообразных веществ образуют пламя, которое может быть светящимся или несветящимся. Свечение пламени по этой теории объясняется наличием в нем раскаленных частиц углерода, которые выделяются из газообразных продуктов под влиянием высокой температуры, развивающейся в зоне горения. Раскаленные частицы углерода можно выделить из пламени, если ограничить доступ к нему воздуха или если пламя охладить. [c.235]

SH, — S- и -S—0-, a также сероводорода. Проходя через фронт горения, они превращались в основном в SOj. Термодинамические расчеты показывают, что в условиях образования сажи наиболее стойким является сероводород. Однако, как показано ПО], газообразные продукты сажеобразования содержат также Sj, OS, S2 и тиофен. По-видимому, реакции превращения соединений серы не всегда достигают равновесия за промежуток времени, достаточный для завершения процессов сажеобразования. [c.88]

Таблица 19. Распределение серы в газообразных продуктах сажеобразования при неполном горении нефтяного сырья (опытный цилиндрический реактор) [10]

В термогазойле, каталитических газойлях и их экстрактах содержание механических примесей по остатку на бумажном фильтре (ГОСТ 6370—59) достигает 0,03%. Содержание частиц кокса в коксохимических продуктах иногда достигает 0,05%. Хотя размеры частиц (10—60 мкм) ниже контрольного размера посторонних включений (150 мкм) в саже, следует иметь в виду, что в зоне сажеобразования они растут и являются потенциальным источником загрязнения продукта. [c.102]

При переработке зеленого масла и его смеси с термогазойлем состав и теплофизические свойства газообразных продуктов сажеобразования практически одинаковы [c.113]

Состав газообразных продуктов при сажеобразовании и рассчитанные по нему удельное газообразование, суммарный удельный расход воздуха и выход саж ПМ.-75 и ПМ-100 для различных видов сырья приведен в табл. 24 [44, 114]. [c.115]

Таблица 24. Состав газообразных продуктов при сажеобразовании для различных видов сырья

Термическое разложение этилена в интервале до 750° С и при низких давлениях (до 25 мм рт. ст.) протекает по реакции первого порядка, а при более высоких давлениях — по реакции второго порядка. До 600° С ацетилен не присутствует в продуктах реакции, а начиная с 800° С является уже основным продуктом разложения этилена. С увеличением температуры повышается скорость разложе-НИ5 этилена и степень его конверсии до ацетилена. При температуре выше 1000° С время контакта измеряется миллисекундами и наблюдается интенсивное сажеобразование. Уменьшение давления и разбавители замедляют скорость разложения и полимеризации этилена и повышают выход ацетилена. [c.74]

Поскольку дальнейшее повышение температуры факела лимитировано работой регенераторов и стойкостью огнеупоров, стараются увеличить степень черноты факела путем карбюрации его добавкой смолы или мазута, при сжигании которых образуется сажистый углерод. Расход мазута составляет 20—30% по расходу тепла, а количество сажи в углемазутном факеле составляет 3—5% от массы мазута. Другим способом является самокарбюрация природного газа в вертикальных каналах путем термического разложения части углеводородных газов с выделением сажи. Сажеобразование удобно осуществляется в специальных аппаратах—реформаторах, в которых некоторая часть природного газа сжигается с недостатком воздуха продукты неполного сгорания, несущие сажу, смешиваются с основной массой газа. [c.211]

Тепловой баланс процесса сажеобразования основан на законе сохранения энергии сумма теплоты веществ, участвующих в процессе горения, равна сумме теплоты продуктов горения и потерь тепла в окружающую среду. Количество веществ, участвующих в процессе горения, а также продуктов процесса определяют по материальному балансу. Температура горючего и воздуха известны. Теплота сгорания горючего вещества определяется его теплотворной способностью. [c.24]

Для определения физического тепла веществ, участвующих в процессе сажеобразования, следует умножить массу или объем данного продукта на его среднюю удельную теплоемкость (табл. 6) и температуру. [c.24]

Средняя удельная теплоемкость сырья, воздуха и продуктов процесса сажеобразования [c.25]

Существуют и другие способы расчета процесса сажеобразования при неполном сжигании горючего. Наиболее распространенный из них основан на допущении, что расход горючего и состав газообразных продуктов процесса известны. В практи- [c.27]

Мазут можно газифицировать методом частичного окисления на кислородном или воздушном дитье, а также методом гидрогенизации жидкого слоя, причем для газификации пригодны почти все виды мазута. Присутствие в сырье таких примесей, как сера и азот, само по себе не влияет на протекание процесса газификации, но значительно увеличивает нагрузку газоочистн-тельного оборудования. Вполне приемлемы также высоковязкие мазуты с высокой температурой застывания, но они требуют дополнительных затрат на предварительный нагрев. При частичном окислении наличие ароматических соединений и сложных угле-в0Д0рсу10в почти не сказывается на показателях процесса, но они могут предельно увеличить степень сажеобразования. В процессе гидрогенизации жидкого слоя наличие этих веществ в сырье вообще нежелательно, так как вместо газа они превращаются в жидкие ароматические побочные продукты. Важным параметром является коксуемость по Конрадсону, т. е. способность к образованию отложений кокса на катализаторе в процессе пиролиза. Ясно, что для обеспечения подогрева сырья перед его подачей в [c.84]

Важнейшими для задач техники взрывобезопасности являются простейшие горючие системы, образованные элементами Н, С, О, N. Рассмотрим приближенные методы вычисления равновесной температуры горения таких систем для двух упрош,ающих условий отсутствия сажеобразования и заметной диссоциации компонентов смеси продуктов реакции. Последнее упрощение допустимо при атмосферном давлении до температур 2200—2300 К, что соответствует горючим смесям с малыми и умеренными скоростями пламени. Определение равновесного состава гетерогенных, т. е. содержащих сажу систем и смесей с лиссоциировинными компонентами, представ. яет собой более сложную задачу и здесь не рассматривается. [c.111]

При обычной технологической схеме, основанной на трубчатой юнверсии, это может быть достигнуто только за счет промежуточного охлаждения и конденсации влаги из продуктов юнверсии, ибо из-за сажеобразования невозможно осуществление в плотном слое процесса [c.129]

Например, применение керамических горелок (горелок инфракрасного излучения), в которых сжигание высококалорийного топлива высокой степени очистки осуществляется внутри пористой керамики или в тончайшем газовом слое вблизи поверхности керамики. Целые панели из таких горелок могут заменять собой футеровку, являясь мощным излучателем, обеспечивающим интенсивную теплоотдачу на поверхность нагрева. Собственное излучение тонкого слоя газов в сторону поверхности нагрева незначительно. В данном случае, мы имеем дело с типичным предельным случаем косвенного направленного теплообмена, при котором весь теплообмен обеспечивается излучением кладки. В таких печах отвод газов осуществляется вблизи поверхности нагрева, т. е. в самой холодной части печи, что и обеспечивает высокое значение коэффициента исп.ользования топлива. Применение обычных беспламенных горелок с- керамическим туннелем и направлением продуктов сгорания тонким слоем на футеровку печи также позволяет организовать теплообмен, приближающийся к предельному случаю косвенного направленного теплообмена. В рассмотренных случаях, очевидно, преимущества имеют те виды топлива, которые не склонны в процессе сжигания к сажеобразованию, т. е. топлива, не содержащие в том или ином виде тяжелых углеводородов. [c.76]

В процессе получения сажи находящиеся в сырье серусодержащие соединения преобразуются и частично переходят в сажу. В дальнейшем они могут вызвать коррозию аппаратуры, продукты которой загрязняют сажу. Особенно это явление становится ощутимым, когда исходное сырье сернистое и когда процесс сажеобразования ведется более длительно и с увеличением температуры. [c.240]

Для составления материального баланса любого химического процесса необходимо знать начальный и конечный состав продуктов реакции вместе с тем в процессах сажеобразования часто бывают неизвестны некоторые материальные потоки. Так, нри производстве канальной сажи не измеряется количество поступающего в камеры воздуха, почти при всех способах производства сажп не измеряется количество отходящих газов. Однако и по имеющимся на производстве данным возможно составление материальных балансов расчетным путем. [c.199]

Существует технологический прием, когда высоковязкие мазуто -котельные топлива подаются в камеру сгорания в виде мазуто - водной эмульсии (дисперсная фаза мазут, дисперс нная среда вода). Такой вид топлива называется водо - мазутное топливо (ВМТ). При его использовании достигается два основных эффекта увеличивается подвижность мазута и снижается отложение кокса на форсунках камеры сгорания. Кроме того ВМТ является достаточно чистым топливом, поскольку при его сжигании, по сравнению с сжиганием высоковязкого мазута сажеобразование снижается на 80 - 90 %, а выбросы вредных веществ с продуктами сгорания оксидов азота на 30 - 55 % монооксида углерода на 85 - 99% полициклических ароматических углеводородов (в том числе бензопирена) на 60 - 90 %. Важными отличительными особенностями процесса горения распыленного топлива ВМТ являются существенное увеличение удельной поверхности капель массы топлива при его распиливании, явление "микровзрывов" при [c.32]

Одпако с применением диффузионной очистки возникает ряд специфических задач, связанных с изменением равновесного состава водородсодержащей газовой смеси. В случае выделения водорода из продуктов конверсии углеводородных топлив, таких как метанол, бензин, гептан, в объеме диффузионного отделителя могут протекать химические реакции с выделением свободного углерода. Источникамп сажеобразования в рабочем объеме диффузи0Н1[0г0 отделителя и в газовых коммуникациях являются реакции [c.386]

Осной йыми направлениями совершенствования этого процесса являются снижение удельных расходных показателей сырья и кислорода повышение единичной мощности агрегата снижение выхода побочных продуктов, в частности сажеобразования сокращение энергетических расходных коэффициентов, упрощение технологической схемы производства водорода. [c.78]

Согласно данным табл. 2 и результатам, полученным в работе [5], содержание водорода в сухом конвертированном газе при давлениях 1—11 атм составляло 63—51% против 70—75%, получаемых при высокотемпературной конверсии. Тем не менее низкотемпературная конверсия представляет практический интерес ввиду предполагамого повышения надежности конверсионной установки. Важным достоинством низкотемпературной конверсии является также экспериментально установленное отсутствие сажеобразования в реакторе. Анализы, проведенные в ходе предварительных опытов на гептане, показали, что конденсат, образующийся при охлаждении продуктов конверсии, состоит только из исходных компонентов, т. е. неразложившегося топлива и воды. Можно предполагать, что подобная картина будет наблюдаться и при работе на бензинах. Это позволит осуществить возврат компонентов конденсата в реактор, приблизив тем самым использование топлива и воды к 100% . [c.152]

С целью быстрого скриннинга лабораторных образцов предложено оценивать сажеобразование по методу Факел , разработанному во ВНИИ НП (И.С.Корсакова) [69]. Образец топлива, подаваемый из напорной бюретки, сжигают на воздухе. Продукты сгорания улавливаются охлаждаемой пластиной-детектором, на которой откладывается сажа. На детекторе на некотором расстоянии друг от друга расположены электроды. По мере заполнения пространства между ними сажей элекгри- [c.70]

Влияние метода распыливания на сажеобразование исследовано в работе [90 ]. На рис. 7. 17 показана зависимость концентрации сажи в продуктах сгорания от избытка воздуха и снособя распыливания. Из сопоставления рис= 1, 1R и 1, 17 следует, что в опытах [90] обнаружено значительно большее сажеобразование. Авторы работы [90] указывают, что их данные хорошо согласуются с результатами опытов по определению проведенных в промышленных условиях [76]. [c.436]

Влияние электрического поля. В течение нескольких последних лет Вейнберг с сотр. предпринял ряд попыток с целью изучения влияния электрического поля на процесс сажеобразования и получил очень интересные результаты. Когда газообразные продукты, выделяющиеся в богатом углеводородами пламени, приходят в соприкосновение с отрицательным электродом, происходит значительно большее осаждение углерода, чем если бы вместо отрицательного электрода поместить в пламг, просто холодный металлический диск [48, 49]. По-видимому, благодаря потоку ионов, образующемуся в этих условиях, пламя отклоняется, что может быть одной из причин увеличения количества осажденного углерода. Чтобы оценить это влияние электрического поля, необходимо, чтобы направление действующей силы совпадало с направлением газового потока. Обнаружено, что если конструкция горелки и собирающей плоскости удовлетворяет поставленному условию, форма пламени электрическим полем не изменяется. Кроме того, установлено, что, используя такую горелку, посредством электрического поля можно изменять положение места, где осаждается сажа. Оказывается, что когда горелка заряжается отрицательно, а плоскость диска положительно, пламя спускается вниз через край горелки. С большим трудом на диске образуется почти незаметный осадок, а вместо этого происходит интенсивное отложение углерода в виде длинных нитей вокруг отверстия горелки. Когда же горелка заряжена положительно, а диск отрицательно, можно провести количественные измерения величины образующегося на диске осадка. При этих условиях образующийся углерод имеет больший объем, тогда как его общая масса скорее уменьшается, чем возрастает. Причина этого кажущегося противоречия становится, однако, очевидной, если образующийся углерод рассмотреть под микроскопом. Как видно из рис. 154, наложение поля приводит к образованию частиц очень [c.279]

На состав и выход газа оказывает влияние присутствие в сырье кислорода. Опытами устаповлоно. что в процессе крекинга в малых дугах кислород неизменно связывается с углеродом и переходит в виде СО в газ. Часть кислорода с водородом образует воду, но количество ее незначительно. Интересно отметить, что большое количество кислорода в молекуле не только снижает выход ацетилена за счет спижеиия доли углерода, идущей на образование ацетилена, но и уменьшает сажеобразование, а в случае слишком большого содержания кислорода по отношению к углероду сажи совершенно не образуется. Так, метиловый и этиловый спирты нри разложении сажи не образуют. Поэтому с целью уменьшения сажеобразования и повышения выхода непредельных углеводородов необходимо к исходному сырью с высоким содержанием углерода добавлять продукты с повышенным содержанием водорода и кислорода. И, наоборот, к исходному сырью с высоким содержанием кислорода и водорода необходимо вносить добавки с большим относительным содержанием углерода. [c.118]

При разложении сырья, богатого углеродом, нет необходимости во всех случаях искусствеппо вводить богатые кислородом и водородом соединения для снижения сажеобразования, так как нолучаюш,аяся сажа может быть выделена как товарный продукт и использована в химической промышленности. [c.118]

Состав сернистых соединений в газообразных продуктах сажеобразования зависит от соцержания серы в исходном сырье и от температуры процесса (табл. 19). При повышении температуры содержание в газах сероводорода, сероуглерода и тиофена уменьшается, а содержание сероокиси и свободной серы увеличивается. С увеличением содержания серы в исходном сырье степень ее превращения в свободную серу увеличивается. В зависимости от параметров процесса относительное содержание сернистых соединений в газах может меняться в таких пределах 18—80% HjS, 3—20% S2, 1—12% OS, 1—20% тиофен. [c.88]

Реформация газа без сажеобразования. Случаи имеет место при использовании природного газа в печах для безокислительного нагрева металла. Он характеризуется хорошей подготовкой смеси газа и воздуха и высокой температурой процесса (1200—1400°С). В этих условиях согласно рекомендации В. Ф. Копытова принимаются допушения о том, что в продуктах сгорания отсутствует сажистый углерод, а также отсутствует метан. [c.148]

Следует указать на то, что гидравлическое сопротивление регистра, составляющее 70—90% всего сопротивления камеры,, оказалось возможным снизить посредством уменьшения угла установки лопаток с 60 (как это в большинстве случаев принимается при сжигании жидкого топлива) до 45°. В связи с этим уместно высказать следующее соображение. Для стабилизации горения и подготовки жидкого топлива желателен мощный осевой обратный ток горячих продуктов сгорания. При сжигании же природного газа подвод большого количества тепла к корню факела, обычно сопровождаемый недостатком кислорода, может привести к сажеобразованию и поэтому нежелателен. По-видимому, в этом случае достаточно наличия небольшого обратного тока, необходимого только для устойчивого поджигания газотопливной смеси (стабилизации). [c.571]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология