Дегидрогенизация углеводородов частицами

Большинство исследователей считают, что сажа образуется на предпламенных стадиях процесса сгорания в тех зонах камеры, где недостаточна концентрация кислорода. Здесь создаются условия для крекинга и дегидрогенизации углеводородов с образованием очень мелких (десятые доли нанометра) частичек сажи. При последующем развитии процесса сгорания часть сажи может выгореть, а несгоревшие частицы укрупнятся до размеров от единиц до десятков микрон. Для уменьшения дымности отработавших газов необходимо снизить образование сажистых частиц, ускорив их выгорание и предотвратив агломерацию в выпускном тракте. [c.176]

Конденсация С2 и атомного углерода. Из спектроскопических данных известно, что в пламенах органических соединений присутствуют радикалы С2, а также радикалы Сз и атомы углерода (линия при 247,8 нм). Можно предположить, что вначале происходит полная дегидрогенизация углеводородов с образованием С, С2, Сз и т. д., вслед за которой происходит укрупнение этих частиц. Смит в 1940 г. высказал мысль, что углерод образуется благодаря полимеризации С2. Однако теоретически выделение Сг из углеводорода должно быть сильно эндотермической реакцией, поэтому образование углерода через С2 маловероятно из-за очень большого потенциального барьера. [c.180]

В изучении процессов катализа работы отечественных ученых всегда играли и в настоящее время играют большую роль. Еще Д. И. Менделеев в своих Основах химии писал относительно контактных явлений (так называли тогда процессы гетерогенного катализа) Должно думать по моему мнению, что на точках прикосновения тел изменяется состояние внутреннего движения атомов в частицах, а оно определяет химические реакции поэтому от контакта совершаются реакции соединения, разложения и перемещения. Д. П. Коновалов (1884 г.) показал, что множество тел, при определенном состоянии их поверхности, действуют контактно, что, например, порошковатый кремнезем (из гидрата) содействует разложению некоторых сложных эфиров совершенно так же, как платина . Открытие М. Г. Кучеровым каталитического действия уксуснокислых и сернокислых солей ртути на реакции гидратации ацетилена и получение, в частности, ацетальдегида (1881—1884 гг.) позволяет и в настоящее время использовать эти катализаторы в производстве ряда ценных продуктов. Хорошо известны работы Н. Д. Зелинского и его учеников по гидрогенизации и дегидрогенизации углеводородов, продолжением которых являются и позднейшие исследования в этой области Б. А. Казанского и др. Советская промышленность синтетического каучука основывается на исследованиях С. В. Лебедева по каталитическому получению дивинила из этилового спирта. Работы советских физико-химиков обеспечивают в настоящее время создание теоретического фундамента, на котором может базироваться дальнейшее развитие учения о катализе и [c.342]

Одновременная полимеризация и дегидрогенизация ацетилена. Как показано выше, в светящихся пламенах всегда присутствует ацетилен. Портер [73] высказал предположение, что в пламенах углеводороды сначала превращаются в ацетилен, после чего в результате одновременной полимеризации и дегидрогенизации ацетилена с участием свободных радикалов или атомов образуются частицы углерода. Одновременная полимеризация и дегидрогенизация в качестве ступени между ацетиленом и дымом идет, например, по следующей схеме [c.182]

В процессе происходит непрерывная регенерация катализатора, осуществляемая постоянным его движением через реактор, где происходит реакция дегидрогенизации, и через регенератор, где выжигается отложенный кокс (рис. 62). Бензин прямой гонки в смеси с водородом, количество которого зависит от химического состава бензина (содержания в нем нафтеновых углеводородов, сернистых соединений и др.), после нагрева и испарения в трубчатой печи вводят в нижнюю часть реактора, в котором смесь проходит путь АВ через слой порошкообразного (2—ЗО д,) катализатора окиси молибдена на окиси алюминия. В этом псевдоожиженном слое катализатора происходят реакции гидроформинга. С поверхности слоя В небольшая часть порошка уносится в виде аэрозоля парами бензина гидроформинга и газами увлеченные частицы порошка отделяются в циклоне. [c.134]

Действие электричества на углеводороды можно грубо подразделить на два вида в соответствии с тем, является ли источником энергии вольтова дуга (искра) или же тихий электрический разряд последнем случае часто применяют термин в о л ь т о л и 3 а ц и я. Обработка углеводородов альфа-частицами и другими подобными формами энергии может быть включена во вторую группу. Хотя во многих случаях любым путем может быть получен сходный конечный результат, все же имеются и важные различия. С химической точки зрения главное различие заключается в том, что вольтова дуга вызывает распад молекул на более мелкие обломки или радикалы, в то время как тихий электрический разряд обыч о вызывает полимеризацию в большие молекулы, часто сопровождаемую дегидрогенизацией, В тихом электрическом разряде относительно тонкая пленка вещества подвергается действию высокого напряжения между сильно заряженными поверхностями, но при этом не происходит никакого искрения. В дуге высокого напряжения искрение происходит в постоянном искровом промежутке в случае пользования дугой низкого напряжения в первую очередь нагревается до высокой температуры электрод он обогревает окружающий газ настолько, что тот делается хорошим проводником и пропускает ток, в результате чего возникает дуга сравнительно низкого напряжения. [c.281]

Эти адсорбированные алкильные радикалы могут быть дегидрированы откачиванием при 35° С. Частицы, образующиеся во время хемосорбции ацетилена и при гидрогенизации хемосорбированного ацетилена, трудно дегидрируются при откачивании. Из интенсивности полос, полученных после гидрогенизации хемосорбированного ацетилена, следует, что заполнение поверхности при хемосорбции ацетилена по крайней мере в два раза больще заполнения поверхности в случае любого из олефинов, включая этилен. Таким образом, эта затрудненность дегидрогенизации, по-видимому, связана со степенью заполнения поверхности, а не с числом атомов углерода в адсорбированных частицах. Это дает основание предположить, что для облегчения процесса дегидрогенизации необходимо иметь не занятые углеводородом участки никеля. [c.22]

В основу другой модели сажеобразования положены процессы полимеризации - конденсации. Согласно этой модели частицы сажи образуются в результате термического разложения (графитизации) углеводородных капель, сконденсировавшихся при достижении состояния перенасыщения некоторыми компонентами газовой фазы. Предполагается, что это конечная стадия процессов, ведущих к образованию сажи при горении. Сложная совокупность процессов на начальном этапе может включать в себя гидрогенизацию и дегидрогенизацию углеводородных соединений, распад на простые углеводороды, а затем полимеризацию с образованием высокомолекулярных соединений. Может происходить полимеризация как радикалов и низкомолекулярных углеводородов, таких как ацетилен С2 Н2, так и полициклических ароматических соединений, подвергшихся дегидрогенизации. [c.21]

Механизм образования сажи в пламенах углеводородных топлив включает дегидрогенизацию органических соединений и их полимеризацию, ведущую к получению больших углеродных частиц. Наличие частиц углерода в пламени обусловлено термическим и термоокислительным разложением углеводородов, происходящим главным образом в первоначальной зоне подогрева и воспламенения горячей смеси. Имеются некоторые различия в образовании сажи в диффузионных пламенах жидкого и газообразного топлива и пламенах с частичным предварительным смешением газа с воздухом. Эти различия заключаются главным образом в принятых представлениях относительно очередности и направления процессов дегидрогенизации и полимеризации, а также в месторасположении максимума образования сажи в различных зонах пламени. [c.136]

Экспериментальные исследования, выполненные в СССР, США, Канаде и Великобритании [19, 71, 77], позволили высказать предположение, что относительная легкость отщепления атомов водорода от молекулы углеводорода по сравнению с разрушением углеродных связей является определяющим фактором сажеобразования в диффузионных пламенах различных углеводородных топлив. Это предположение привело к выводу, что термические и окислительные дегидрогенизационные процессы, которые протекают на самых ранних стадиях горения, влияют на последующее сажеобразование. Термическая дегидрогенизация происходит сразу же, как только топливо попадает в диффузионное пламя (или его отдельные вихри) на участке устье горелки — реакционная зона и нагревается до 800—815 °С или более высокой температуры, прежде чем приходит в соприкосновение с кислородом воздуха. Образующиеся при разложении активные частицы ускоряют дегидрогенизацию [c.136]

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]

Известно несколько моделей сажеобразования, основывающихся на свободно-радикальном, ионном механизмах или на образовании частичек дыма из предшествующих нейтральных частиц. Ряд исследователей считает, что начальной фазой сажеобразования является реакция дегидрогенизации, а предшественником сажевых частиц является ацетилен. Большинство предложенных механизмов, описывающих процесс дымообразования, относится к простым углеводородам. Механизмы дымообразования гетероцепных соединений изучены к-меньшей степени, так как они сочетают в себе сажеобразрва-ние карбоцепных фрагментов и основной гетероатомной цепочки. [c.24]

Сажи образуются при высоких температурах, способствующих дегидрогенизации сырья и поверхности свежеобразовавшихся частиц. Содержание водорода в каждом виде сажи в значительной мере определяется продолжительностью и температурой процесса образования частиц и непосредственно следующей за ним технологической операции, а также природой сырья. По содержанию водорода сажи можно рассматривать как соединения, промежуточные между полиь.снденсироьанными ароматическими углеводородами и графитом. Поликонденсированные ароматические углеводороды в противоположность графиту весьма реакционноспособны по отно-щению к кислороду и свободным радикалам. [c.271]