Ведущая стадия горения

Сложный химический процесс взаимодействия водорода с кислородом, представляемый брутто-уравнением (4.1), имеет ряд специфических особенностей. Его максимальный механизм относительно малоразмерен, а компоненты немногочисленны и имеют достаточно простое строение, что позволяет провести несложные оценки значений всех коэффициентов скорости элементарных стадий. Основные особенности процесса в той или иной мере присущи другим аналогичным процессам, и трудно назвать какую-либо особенность горения газов вообще, не присущую этому процессу в частности. В этом смысле универсальность процесса окисления водорода просто поразительна. Например, в зависимости от начальной температуры и стехиометрии ведущий механизм процесса может быть цепно-тепловым, цепным разветвленным, цепным неразветвленным и даже неценным (тепловым) в зависимости от начального давления процесс может иметь либо гомогенный, либо гомогенно-гетерогенный характер в зависимости от начальных температур и давления процесс может демонстрировать один, два, три и даже четыре предела самовоспламенения ( четвертый предел носит вы-роноденный характер) и т. д. [c.247]

Л. Ведущая стадия горения [c.111]

Следовательно, наблюдаемое на опыте возрастание массовой скорости горения с увеличением плотности соответствует предсказаниям теории. Однако зависимость и (б) оказывается более слабой, чем это следует из теории (14), в предположении, что ведущая стадия горения находится в конденсированной фазе. [c.47]

В 5 нами уже рассматривался этот вопрос для гомогенных систем. Для гомогенных систем в ряде работ (например, [138, 153] и др.) высказано предположение, что при многостадийном горении нередко имеется одна ведущая стадия, которая определяет скорость горения. Остальные, подчиненные стадии подстраиваются под эту скорость. [c.112]

Вопрос о существовании ведущей стадии нри горении конденсированных смесей рассматривался в работе [155]. [c.112]

Скорость распространения пламени определяется завершающей стадией реакции, которая протекает при максимальной температуре горения. Теория горения углеводородов сильно упрощается тем, что у различных углеводородных горючих завершающая стадия одинакова ею оказывается догорание окиси углерода, образующейся в начальной стадии горения, но сохраняющейся до последней его стадии. Измерениями Фридмана и др. [51] показано, что пока в смеси еще присутствуют углеводороды, окисление СО идет в 5—6 раз медленнее, чем в пламени чистой окиси углерода. Такое тормозящее действие углеводорода на окисление СО, согласно Соколику [21, стр. 2061, может быть объяснено тем, что атомы водорода, ведущие цепь окисления СО, уничтожаются молекулами углеводорода с образованием алкильных радикалов по реакциям типа [c.283]

Рассмотрим реакцию горения водорода. Спектроскопическими исследованиями [83, 227] горения водорода в условиях разреженного пламени в области давлений <С<С 2> ниже высшего предела воспламенения, доказано, что ведущей в этой реакции является также гидроксильная группа ОН, возникающая в одной из стадий цепной реакции горения водорода [c.229]

Воспользуемся равенством (48. 4) для вычисления энергии активации ведущего процесса реакции горения СЗг- Из опыта следует, что при температуре 600° К и давлении р=10 мм рт. ст. длина зоны пламени составляет 5 см. Подставляя эти значения Т, р ж I в формулу (48. 4) и полагая Р=0,1, найдем =15,5 ккал. Это число практически совпадает с полученной в работе [171] энергией активации реакции радикала СЗ с молекулой Оз, составляющей 15 ккал. Эта реакция может протекать по уравнению СЗ- -02 = СОЗ-)-О-[-38,5 ккал или по уравнению СЗ- -02= =С04-30- -92,1 ккал. Ввиду значительной энергии активации реакция СЗ с Оз при температурах в несколько сотен градусов является сравнительно медленной, что делает весьма вероятным допущение об участии радикала СЗ в лимитирующей стадии. См. также [180, 982, 1752, 1753). [c.467]

В диффузионно-цепном распространении пламени основная роль принадлежит диффузии из зоны горения в свежую смесь активных центров, вызывающих разветвление цепных реакций в предпламенных стадиях. Высокая температура во фронте пламени обусловливает и важную роль процессов передачи тепла из зоны горения в свежую смесь за счет теплопроводности и диффузии. Такой тепловой процесс распространения пламени сопровождается и диффузионно-цепным процессом, однако, значение каждого из них меняется по мере развития процесса сгорания. Непосредственно после воспламенения горючей смеси ведущая роль в распространении пламени принадлежит диффузионно-цепным процессам, а в дальнейшем преобладающее значение приобретают тепловые процессы. [c.42]

Ведущая кинетическая цепь реакции окисления водорода кислородом отвечает элементарным реакциям (1) — (3), которые протекают с участием атомов и радикалов и образуют единую разветвленную цепь. Однако в водородно-кислородных пламенах по мере прохождения этих реакций все более важную роль начинают играть и другие стадии пламенного процесса, и когда реакции (1) — (3) становятся существенно обратимыми или генерируемые ими активные частицы гибнут в конкурирующих реакциях, разветвление цепи прекращается. Таким образом, в пламени (в отличие от фронта детонации) имеет место динамическое равновесие, и значительная доля энтальпий горения аккумулируется в радикалах и атомах, присутствующих в пламени в высоких концентрациях. Энергия радикалов и атомов рассеивается в реакциях рекомбинации, медленно протекающих по уравнениям третьего порядка [главным образом по уравнениям (10) и (И)]. Эти реакции идут во времени и пространстве еще довольно долго после завершения реакций продолжения и разветвления цепи и обусловливают медленное приведение актив- [c.558]

Для медленного скачка характерен постепенный переход от одного качества к другому. При этом происходит уничтожение старого и накопление элементов нового через ряд промежуточных стадий. Подобный переход при всей его постепенности все же является скачком, решающим поворотом, ведущим к возникновениям нового качества. При всей постепенности, переход от одной формы движения к другой (т. е. от одного качества к другому. — Н. Б.) всегда остается скачком, решающим поворотом Ч Постепенный скачок отличается главным образом характером перехода, а не длительностью он может быть и относительно быстрым во времени. Пример этого — горение (цепной процесс) в отличие от других видов окисления (ржавления, гниения). [c.189]

Автоматические установки пожаротушения занимают ведущее место в системе противопожарной защиты производства капролактама. Такие установки быстро обнаруживают очаг горения и ликвидируют пожар в начальной стадии его развития, сохраняя дорогостоящее технологическое оборудование и здания. [c.274]

Если Рид, Уиллер, Мейер, Чуханов и другие считали, что с углеродом непосредственно реагирует молекулярный кислород, то в работе [324, 325] обращено внимание на важную роль в процессе реагирования атомарного кислорода, возникающего в процессе диссоциации. Первая стадия процесса горения, ведущая к образованию промежуточного соединения, определяется протеканием процесса диссоциации окислителя и для хемосорбированного процесса может быть следующей [c.186]

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]

Достаточно ясен с теоретической точки зрения лишь случай, когда одна из стадии является ведущей (см. 10, А). Однако экспериментальные методы, которые позволилп бы установить наличие одной ведущей стадии горения, пока не отработаны. [c.69]

В работе Марголина [46 получен общий критерий, определяющий, что является ведущей стадией горения реакция в дымогазовой или в конденсированной фазе пороха. При повышении начальной температуры ведущая роль переходит к конденсированной фазе, так как скорость ее горения при высоких температурах превышает скорость горения дымо-газовой смеси. При горении в газовой фазе, по теории Зельдовича [23], повышение начальной температуры конденсированной фазы может увеличить скорость горения не более чем в е (2,7) раз. Но переход ведущей роли к конденсированной фазе может резко изменить не только самую скорость горения, но и ее температурный коэффициент. Это явление наблюдали экспериментально Лейпунский и Корот- [c.272]

Зависимость длиш.1 зоны горения S (I) от давления (р) можно выразить следующим приближенным соотношением 1р = onst. Воспользовавшись соотношением 2Bti (где Т — средняя продолжительность жизни ведущего активного центра, взаимодействие которого является лимитирующей стадией реакции горения D — коэффициент диффузии), представляя [c.229]

Это предположение представляется убедительным для случая плоского фронта горения (который только и рассматривался в упомянутых выше работах). Действительно, для плоского фронта горения при заданной температуре и составе реагентов имеется единственное значение скорости горения [154]. Если ввести каталитическую добавку, которая, например, увеличивает скорость превращения исходного вещества в полупродукты, не меняя ни их температуры, пи их состава, то зона ведущей реакцтш начнет сноситься возросшим потоком полупродуктов по направлению от поверхности заряда до тех пор, пока в результате уменьшения теплового потока от ведуш ей стадии скорость подчиненной стадии вновь возвратится к первоначальрюму значению. Изменится при этом лишь профиль температур ио всей зоне горения, в частности уменьшится температура на поверхности заряда. [c.112]

Для примера рассмотрим реакции горения водорода и окиси углерода и реакцию хлора с водородом. Первая из этих реакций протекает по механизму сплошь разветвленных цепей (см. стр. 500), в котором ведущими активными центрами являются атомы Н. Концентрация последних, ввиду автокаталитического характера реакции, может заметно превышать их равновесную концентрацию при температуре пламени, вследствие чего диффузия атомов Н в свежую смесь должна играть существенную роль в ее воспламенении. Поэтому нужно ожидать, что распространение пламени водорода должно обладать чертами, характерными для диффузионного механизма. К этому заключению приводит также тот факт, что ввиду разветвленно-цепного механизма реакции горения водорода, в стадии ее развития выделяется только 10% всей энергии, как это явствует из уравнения реакции Н -Ь О2 + ЗН2 = 2Н2О + ЗН 4- 11,0 ктл. [c.618]

Термодинамические свойства углеводородов и продуктов их окисления представляют особый интерес ввиду того, что ценность углеводородов как горючего зависит от разности менеду величиной их внутренней энергии и соответствуюш ими величинами продуктов сгорания. Однако ввиду того, что при сгорании не все реакции протекают до конца, т. е. до образования двуокиси углерода и воды, возникает также необходимость знать термодинамические свойства многих устойчивых и неустойчивых промежуточных соединений углерода, водорода и кислорода, образуюш,ихся при горении. Животные также получают необходимые им тепло и энергию за счет процесса окисления, сопровонгдаюш егося попутным образованием многочис-денных нестойких и устойчивых промежуточных продуктов. Растения завершают вторую часть этого цикла. Используя солнечный свет в качестве первичного источника энергии для процесса фотосинтеза, растения жадно поглощ ают двуокись углерода из атмосферы, связывают ее с водой и синтезируют соединения, менее деградированные в энергетическом отношении. После того как этот процесс образования менее деградированных соединений пройдет через целый ряд стадий, определенное промежуточное соединение (например, сахар) может являться вполне подходящим горючим для осуществляемого в организмах животных цикла деградации. Таким образом, процессы, ведущие к рассеиванию энергии или к накоплению ее, постоянно протекают с образованием многочисленных общих промежуточных соединений, содержащих углерод, водород и кислород. Эти соединения играют ваншую роль, поскольку они охватывают всю [c.458]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология