Горение холоднопламенные

Ржавление железа, полимеризация высыхающих масел, выветривание угля, старение каучука и резины, прогоркание жиров и масел, обмен веществ у бактерий, дыхание животных, ассимиляция двуокиси углерода зелеными растениями, окислительные процессы при усвоении пищи, холоднопламенное горение, [c.267]

Перспективы сулило холоднопламенное окисление метана и его гомологов, которое состоит в окислении углеводородов недостаточным количеством кислорода при температурах, более низких, чем при обычном горении. При прибавлении по каплям жидких углеводородов на нагретую до 300 поверхность происходит характерная люминесценция, похожая на пламя, но отличающаяся от него низкой температурой, откуда и произошло название холодное пламя. Явление холодного пламени возникает не сразу,—ему предшествует индукционный период от долей секунды до нескольких минут. В это время протекают медленные химические процессы образования окисей и перекисей. После периода индукции на наиболее нагретых частях наблюдается свечение (холодное пламя), фронт которого распространен вдоль реактора при этом характерно поднятие температуры на 100—150° при общей температуре 300—400°. При холоднопламенном окислении образуется значительное количество альдегидов, в частности формальдегида. [c.196]

Холодное пламя. Явление самовоспламенения может осложниться возникновением холодного пламени, характери-зующе о такой режим горения, при котором химическое взаимодействие сопровождается свечением, но реакция остается незавершенной. В этом случае смесь разогревается в меньшей степени, чем при полном адиабатическом сгорании, когда вся химическая энергия горючей смеси расходуется на разогрев продуктов реакции. Зона холоднопламенного горения в виде свечения наблюдается в пространстве между аппаратами [c.127]

Холоднопламенное горение не связано со значительным ростом давления, создающим возможность разрушения аппаратуры, и само по себе опасности не представляет. Однако в определенных условиях такая реакция, самоускоряясь, выходит из изотермического режима, холодное пламя переходит в горячее. Таким образом, холодное пламя, возникая при низких температу- [c.29]

В СССР этот процесс подробно изучали М. Б. Нейман с сотрудниками [16], которые установили, что глубина окисления доходит до 50%. Если не переходить границ критического давления и температуры, то процесс можно остановить на фазе холоднопламенного горения. Пропусканием пентана при 335° получают до 22% альдегидов. Пропановые фракции при 360° окисляются на 50%, [c.196]

Наиболее замечательной особенностью процессов горения высших углеводородов является двухстадийное воспламенение, открытое и исследованное в работах Неймана и его сотрудников [50]. Это явление заключается в следующем. В определенной области температур и давлений возникает холодно е пламя, в котором реакции окисления не доходят до конца в продуктах холоднопламенного окисления обнаруживается большое количество альдегидов, органических перекисей и других кислородосодержащих органических соединений. Сложность состава этих продуктов сразу же свидетельствует о невозможности описания процесса окисления одной определенной кинетической схемой. Область холоднопламенного окисления ограничена как по давлению, так и по температуре. В определенном температурном интервале суммарная кинетика реакций имеет отрицательный температурный коэффициент. В соответствии с этим, в определенном интервале критическое давление воспламенения уменьшается с понижением температуры. Таким образом, холодное пламя представляет собой самотормозящийся процесс горения. С другой стороны, область холодного пламени переходит непосредственно в область обычного горячего пламени. В определенной области значений параметров сначала происходит холоднопламенное воспламенение, а затем холодное пламя самопроизвольно переходит в горячее (отсюда и термин двухстадийное воспламенение ). [c.281]

Горение углеводородов, атакже пс которых других горючих (спирты, альдегиды и т. д.) часто осуществляется в две стадии стадию холоднопламенного горения и стадию горячего пламени. В соответствии с этим самовоспламенение таких смесей также имеет двухстадийный характер, а именно при впуске смеси в нагретый сосуд по истечении некоторого промежутка времени в результате начального ускорения возникает холодное пламя (или несколько последовательных холодных пламен), которое через промежуток времени Тз переходит в обычное горячее пламя. Величины Гх и называют периодом индукции холодного и горячего пламени, причем х всегда оказывается значительно меньше т . [c.458]

При температуре и давлении, лежащих вне области горения, в смеси идет окислительная реакция (медленное окисление), в ходе которой, кроме воды и углекислого газа, образуются продукты неполного окисления, а также продукты крекинга. Реакция медленного окисления внешне проявляется в увеличении давления, которое становится измеримым к концу периода индукции. При проведении реакции внутри области холодного пламени на плавный рост давления в определенные моменты времени накладываются резкие пики, обусловленные повышением температуры в момент вспышки холодного пламени. Три таких пика (отвечающих трем последовательным холодным пламенам пропилена) видны на кривой роста давления, показанной на рис. 142. Как видно из рисунка, холоднопламенные процессы, накладываясь на реакцию медленного окисления, на короткий промежуток времени нарушают плавный ход этой реакции. Отсюда можно сделать вывод, что холодное пламя представляет собой некоторое вторичное явление, возникающее в процессе развития реакции медленного окисления [277, 387]. [c.484]

В смеси, давление и температура которой отвечают области воспламенения, ограниченной на рис. 153 (стр. 533) сплошной кривой, возникает горячее пламя. Возникновению последнего очень часто предшествует стадия холоднопламенного горения, обнаруживаемая но характерному для [c.583]

Холоднопламенное горение не сопровождается значительным [c.152]

Многие исследователи изучали процессы окисления топлив в двигателе в период, предшествующий холоднопламенному горению и затем их самовоспламенению. Установлено [И], что при окислении топлива в двигателе с выключенным зажиганием, т. е. в отсутствие пламени, образуется весь ассортимент продуктов окисления углеводородов, в том числе значительное количество пере кисей, альдегидов, кетонов, кислот. Цетановые числа косвенно характеризуют окислительную деструкцию углеводородов и скорость их окисления. В предпламенных реакциях первичным является окислительная деструкция углеводородов, протекающая под влиянием тепла сжатого воздушного заряда. Температура в зоне его-рания определяется не только сжатием, но и экзотермичностью окислительных реакций [12]. [c.303]

Как можно видеть, на графике Т — Р возникают полуостров холодных пламен (область, в которой горение происходит по холоднопламенному механизму) и переходная область, соответствующая началу горения по механизму голубого пламени, которое при дальнейшем продвижении по кривой Т—Р переходит в быстрое горение. [c.564]

Таким образом, любая теория медленного горения углеводородов должна объяснять следующие явления а) двухстадийное воспламенение б) многократные холодные пламена в) периодические холодные пламена (которые при определенных экспериментальных условиях наблюдаются как в статическом, так и в проточном реакторах) г) задержку воспламенения (в статическом реакторе) д) существование полуостровов на кривых Т — Р всех углеводородов е) отрицательный температурный коэффициент реакции, который вызывает угасание холоднопламенной вспышки по достижении температуры всего лишь 150°С ж) непостоянство положения кривой Т — Р различных углеводородов относительно шкалы давлений. [c.565]

Другими областями потенциального применения данных по изучению холоднопламенных реакций являются производство продуктов тяжелого органического синтеза путем окисления углеводородного сырья и разработка методов химического инициирования горения дизельного топлива посредством впрыскивания в топливо в точке его ввода в двигатель продуктов холоднопламенной реакции. Ни одна из этих возможностей еще не реализована на практике однако они иллюстрируют направления, в которых может развиваться использование явления медленного горения, представлявшего ранее чисто теоретический интерес. [c.570]

Реагируя с молекулой углеводорода, кислород может вклиниться в цепь углеродных атомов (I), образуя перекись диалкила, или между атомами углерода и водорода (II), образуя гидроперекись. В результате дальнейшего окисления образуются кислоты,, альдегиды, вода, углекислота и др. Детонационное сгорание проходит в две стадии. Первая стадия — предпламенное (холоднопламенное) окисление, во время которого в рабочей смеси образуется значительная часть перекисей. Образование перекисей углеводородов начинается в такте впуска при соприкосновении смеси с нагретыми клапанами и другими деталями и продолжается в такте сжатия и воспламенения. Вторая стадия — горячий взрыв (видимое горение) с малой задержкой воспламенения. После воспламенения рабочей смеси перекиси образуются более интенсивно. Образующиеся в процессе предпламенного окисления перекиси накапливаются в несгоревшей части рабочей смеси и по достижении критической концентрации распадаются со взрывом и выделением большого количества тепла, активизируя этим всю рабочую смесь. [c.21]

Холоднопламенное горение не сопровождается значительным ростом давления и само по себе опасности для аппаратуры не представляет. Однако в определенных условиях оно может инициировать возникновение обычного пламени. [c.128]

Верхний предел воспламенения смесей ацетилена с кислородом был определен в трубке из стекла Викор длиной 60 см и диаметром 3,8 см в проточной системе нри 300—500 С [22]. Он зависел от объемной скорости газа и был чувствителен к отложениям на внутренней поверхности трубки (рпс. VII.1). Пунктирной линией на рис. VII.1 обозначены пределы образования холодного пламени. При 300—ЗбО" С холоднопламенное горение проявляется в образовании периодических резких скачков давления, при 450—500° С наблюдаются слабые скачки давления (одинарные или двойные). Если концентрация кислорода превышает значение, показанное пунктирной линией, явления, сопровождающие образование холодного пламени, прекращаются. [c.504]

Окисление серы происходит еш,е до ее загорания. При давлении 8,0—22,66 кПа (0,6—170 мм рт. ст.) и температуре 55— 150°С процесс протекает по цепной реакции. Для каждой температуры имеются свои минимальные и максимальные давления кислорода, за пределами которых реакция не идет [57]. При 160—260 °С и нормальном давлении бывает так называемое холоднопламенное горение, характеризуюш,ееся очень малой скоростью реакции [144]. [c.93]

Холодное пламя. Явление самовоспламенения может осложниться возникновением холодного пламени, характеризующего такой режим горения, при котором химическое взаимодействие сопровождается свечением, но реакция остается незавершенной. При этом режиме процесса смесь разогревается всегда меньше, чем при полном адиабатическом сгорании, когда вся химическая энергия горючей смеси расходуется на разогрев продуктов реакции. Зона холоднопламенного горения может распространяться в пространстве. Возникновение холодного пламени связано с развитием реакции по чисто цепному механизму при образовании более или менее устойчивых промежуточных продуктов или радикалов, способных к сравнительно длительному существованию. [c.135]

Наличие последовательных холодных пламен есть одно из проявлений периодичности химических процессов, особенно характерной для холоднопламенного горения. Возможность периодического протекания химического процесса, обусловлоппая чисто кинетическими особенностями реакции, подробно рассмотрена Франк-Каменецким [136] применительно к холоднопламен-Еому горению и явлению двухстадийного воспламенения (см. [66, 41] и 42], а также [276[). [c.235]

Приведенные выше факты, противоречащие перекисной концепции М. Б. Неймана, не помешали ее широкому распространению в литературе. В известной мере это объясняется тем, что взгляды М. Б. Неймана на химизм холоднопламенного окисления и двухстадийпого низкотелшератур-ного воспламенения были поддержаны исследователями, изучаюиц1ми процессы горения в двигателе внутреннего сгорания. В связи с этим ниже приводится краткое рассмотрение экспериментальных фактов и другой научной аргументации, выдвинутой в литературе по двигателям внутреннего сгорания в пользу концепции, развитой М. Б. Нейманом. [c.178]

Здесь следует, однако, подчеркнуть, что, как мы видели, основной упор в двигательном эксперименте (включая и эксперимент в бомбах) был сделан на доказательство того, что несгоревшая часть топлпво-воздушной смеси подвергается в случае детонации предпламенным изменениям, протекающим по типу холоднопламенного окисления или многостадийного низкотемпературного воспламенения. Сам же химизм такого низкотемпературного окисления и воспламенения в этих работах не изучался. Можно констатировать поэтому, что принятие рядом двигателистов основных положений концепции Неймана объяснялось не получением прямых ее подтверждений, хотя бы и в условиях двигателя, а тем, что она давала правдоподобное объяснение чрезвычайно большой скорости, с которой, как было предположено, сгорает в случае детонации некий конечный объем топливо-воздушной смеси ( ядро ), А это и было основным, что интересовало исследователей процессов горения в двигателе, так как подобное практически мгновенное сгорание позволяло объяснить рождение ударной волны, распространяющейся далее в виде детонационной волны. [c.182]

Таким образом, резюмируя все вышесказанное, следует признать, что в литературе о процессах горения в двигателе не имеется объективных и, главное, прямых экспериментальных данных как но вопросу о химизме холоднонламенного окисления, так и но вопросу о различии в химизме холоднопламенного и верхнетемнературного окисления. [c.183]

Большим шагом в развитии исследований по механизму горения баллиститных порохов были работы П. Ф. Похила с сотр. [8—11]. Было показано, что в зависимости от давления можно осуществить практически в изолированном виде основные стадии горения коллоидных порохов беспламенное, холоднопламенное и двухпламенное. Беспламенное горение является начальной стадией горения, и его устойчивость обусловлена тепловым эффектом суммарно-экзотермического процесса, протекающего в реакционном слое конденсированной фазы пороха. Физическая и химическая неоднородность пороха обусловливает неодновременное выгорание отдельных точек, являющихся центрами начала реакции разложения. Находясь под давлением, газ, образующийся в отдельных центрах объема реакционного слоя, и является той силой, под действием которой диспергируется основная масса конденсированного вещества пороха. В этих же работах была определена роль реакционного слоя пороха в условиях беспламенного, холоднопламенного и двухпламенного горения и оценен тепловой эффект экзотермических реакций в нем. [c.270]

Вопрос о влиянии предварительного холоднопламенного окисления на развитие предетонационного горения в углеводородокислородных смесях имеет нринциниальное значение для наших представлений о природе предетонационного процесса. В дефлаграцнонных пламенах введение небольших количеств химически активных продуктов ненолного окисления практически не может изменить ни концентрации активных центров в зоне реакции, создаваемой диффузионным потоком, ни термических свойств пламени и поэтому, как показывает опыт, не влияет и на скорость горения (см. 13). [c.367]

НОГО крана. Зажигание таким способом воздушной смеси гексана состава а =0,9, при Ро = 7 атм и Г,, = 400°, попадает на начальную стадию процесса низкотемпературного воспламенения, что следует из расположения этой точки в плоскости р, Т) ниже границы низкотемпературного воспламенепия. Хотя в этих опытах и не удалось получить подлинно детонационного сгорания, однако и здесь несомненен глубокий эффект холодпого пламени — вместо типичного для углеводородовоздушных смесей непрерывного дефлаграционного горения, как на фото рис. 274, а, после холоднопламенной подготовки наблюдаются сильные вибрации пламени, свидетельствуюш ие о возникновении в процессе сгорания интенсивных ударных волн, след которых ясно виден на фоторегистрации рис. 281, б. [c.369]

Характерная для двухстадийного воспламенения последовательность во времени оподнопламенной стадии и следующей за нею стадии горячего пламени отчетливо выступает на рис. 125, относящемся к самовоспламенению бедной гептано-воздушной смеси [1144]. Независимо от далеко еще не полных представлений о механизме окисления и горения органических веществ Сем. 44), нужно полагать, что осуществляющаяся перед воспламенением горючей смеси холоднопламенная стадия должна играть существенную роль в процессе воспламенения. Эта роль сводится к подготовке смеси к самовоспламенению, заключающейся в образовании сравнительно легко окисляющихся продуктов холоднопламенного горения. [c.459]

Наличие последовательных холодных пламен есть одно из проявлений периодичности химических процессов, особенно характерной для холоднопламенного горения. Заметим, что известны случаи, когда число последовательных холодных пламен достигает 7—8, а Герварт л Франк-Каменецкий [61] наблюдали вспышки холодного пламени в виде длительного периодического процесса при непрерывной Подаче горючей смеси (смесь паров бензина с воздухом или кислородом) в так называемый турбулентный реактор, в котором происходило полное перемешивание свежего газа с реагирующей смесью. Возможность периодического протекания химического процесса, обусловленная чисто кинетическими [c.485]

Независимо от правильности этих представлений о механизме химических процессов, предшествующих горячему пламени, нужно полагать, что осуществляющаяся перед воспламенением горючей смеси холоднопламенная стадия должна играть существенную роль в процессе воспламенения. Эта роль сводится к подготовке смеси к самовоспламенению, заключающейся в образовании сравнительно легко окисляющихся продуктов холодкопламенного горения. Эти представления лежат в основе теории двухстадийного воспламенения, впервые сформулированной М. Б. Нейманом [205) и применительно к процессам горения в двигателе — А. С. Соколиком [246 и в последующие годы получившей широкое распространение Известны также случаи, когда само холодное пламя представляет двухстадийный процесс. См., например, [546 а]. [c.585]

Холодное пламя. Явление самовоспламенения может осложниться возникновением холодного пламени, характеризующего такой режим горения, при котором химическое взаимодействие сопровождается свечением, но реакция остается незавершенной. В этом случае смесь разогревается в меньшей степени, чем прн полном адиабатическом сгорании, когда вся химическая энергия горючей смеси расходуется на разогрев продуктов реакции. Зона холоднопламенного горения в виде свечения наблюдается в пространстве между аппаратами в производствах синтетического каучука, если в помещения цехов попадают газовоздушные смеси, содержащие диэтиловый эфир. То же наблюдается и в других производствах при образовании газовоздушных смесей, содержащих лиэтиловый эфир и сероуглерод. Возникновение холодного пламени связано с развитием реакции по чисто цепному механизму с образованием более или менее стабильных промежуточных продуктов или радикалов, способных к сравнительно длительному существованию. [c.152]

Заслуживают интереса процессы холоднопламенного окисления углеводородов, изучавшиеся М. Б. Нейманом и др. При недостатке кислорода и температуре ниже температуры горения (около 300°) происходит характерное свечение реакционной смеси, которое получило название холодного пламени. Температура пламени поднимается всего па несколько десятков градусов. Возникновение холодного пламени вызвано протеканием ценных окислительных процессов, связанных со значительным выделением тепла. Это тепло аккумулируется продуктами реакции, которые переходят в возбужденное состояние и испускают свет. При повышении давления смеси выше пекоторои критической величины холодное иламя переходит в обычную горячую вснышку. В результате холодно-пламенного окисления гомологов метана получается значительное количество продуктов неполного окисления — альдегидов, спиртов, кетоиов и т. д. Сложность состава получающейся смеси затрудняет выделение из нее отдельных компонентов, что си.пьно ограничивает возмолшости применения этого метода. [c.321]

Развитию полярографии органических соединений в СССР мы обязаны инициативе и энергии проф. Неймана, который начал со своими учениками работать в этой области в конце 30-х годов. Его первые работы были посвящены определению перекисей, альдегидов и кетонов среди продуктов холоднопламенного горения углеводородов [36—38]. В начале 40-х годов в Риге Огринем и Брауном [39] полярографический метод был применен для аналитического определения альдегидов, в частности цитраля, в эфирных маслах. [c.7]

Гэно [123] нашел, что система полос, обнаруженная впервые в спектре холодного пламени эфира, наблюдается также в спектре обычного пламени метилового спирта. Пламена горящих углеводородов не дают этого холоднопламенного спектра. Гэно рассматривает последнее обстоятельство как указание на то, что метиловый спирт не является промежуточным веществом в процессе горения. Имеются некоторые указания на существование метиленового радикала СНз. Барроу, Пирсон и Парселл [12] основывают это положение на ряде экспериментальных данных и рассматривают вопросы о времени жизни и стабильности этого радикала, а также радикалов СНз и НСО. Мекке [204] считает, что слабые полосы поглощения при 4370 и 4020 А, найденные им при изучении термического распада метана, могут быть связаны с СНг. [c.80]

Измеренная при неизменпых температуре 365° и давлении 320 мм рт. ст. скорость детонации снин<ается от 1970 мкек при зажигании до холодного пламени до 1720 мкек при зажигании непосредственно после него. Это снижение детонационной скорости соответствует снижению температуры в детонационной волне приблизительно на 7 %, вследствие потери части теплоты сгорания, выделившейся в холодном пламени. Наблюдаемое ускорение предетонационного пламени происходит, таким образом, в условиях сниженной и температуры и ламинарной скорости горения. Его следует поэтому отнести за счет прямого действия холоднопламенных продуктов — либо активных центров, сохраняющихся в течение времени около 0,5 сек., либо активных продуктов окисления тина нерекисей, распад которых приводит к образованию активных центров. Тот факт, что более стойкие продукты окисления — альдегиды, не вызывают сокращения предетонационного расстояния, показывает, что процессы воспламенения, идущие в предетонационпом пламени (и в детонационной волне), в отличие от высокотемпературного воспламенения углеводородов прн умеренных температурах, не связаны с вырожденными разветвлениями цепи. [c.368]

Аиализ ряда окисленных промежуточных продукто,в, образующихся при холоднопламенном горении н-гексаиа в смеси с воздухом. Разделялись окиси олефинов и ка])бо-нильные соединения (НФ полиэтиленгликоль 400 на огнеупорном кирпиче), спирты, вода, а также СНгО (НФ октилдецилфта- [c.163]

Методом холоднопламенного окисления отходов производства синтетического каучука авторам, разработавшим этот про-чесс, удавалось до 19% сгоревшего топлива перевести в альдегиды- Изтяжелого слоя конденсата были синтезированы смолы. Изготовленные на их основе пластические массы обладали хо-ропшми свойствами. Конденсат был успешно опробован также как средство для борьбы с головней пшеницы, овса, ячменя и проса. Явление холоднопламенного горения углеводородов было с успехом использовано также для получения альдегидов при окислении крекинг-газа под давлением до 8—10 атм. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология