Пламя энергия активации

Скорость распространения пламени зависит от давления, при котором происходит процесс горения. При снижении давления ниже атмосферного скорость горения вначале несколько возрастает, а затем падает. Нормальная скорость распространения пламени зависит также от температуры горючей смеси, по которой распространяется пламя. На рис. 51 приведена зависимость нормальной скорости распространения пламени от температуры горючей смеси н-гептана. Как видно, скорость распространения пламени увеличивается с повышением температуры по линейному закону. Этот характер зависимости сохраняется и для других классов углеводородов, при этом изменяется лишь угол наклона прямой относительно оси абсцисс. Большое влияние на нормальную скорость распространения пламени оказывает энергия активации молекул топлива чем меньше энергия активации, тем выше скорость нормального распространения пламени (табл. 15). [c.80]

Процесс принимает периодический характер, и концентрация колеблется вокруг критического значения. Если энергия активации у процесса II больше, чем у I, то критическая концентрация (У) уменьшается с температурой. Это значит, что при повышении температуры глубина процесса холоднопламенного окисления уменьшается, холодное пламя вырождается. Иногда это явление называют верхней границей области холоднопламенного окисления по температуре, но, как было отмечено уже в [49], оно не должно иметь характер критического условия. Рассмотренные кинетические закономерности определяют характер явлений самовоспламенения углеводородов. Для протекания реакций в горячем пламени существенны совсем другие химические стадии процесса. [c.283]

Соотношение (8-64) также непосредственно следует из (8-63). Полученные с помощью (8-64) из опытных данных по зависимости / 1/т= =/(1/Гг) значения эффективной энергии активации Ед для реакции в турбулентных пламенах близки к энергии активации основной реакции разветвления. Эта величина также близка к значению реакций в ламинарных пламенах тех же смесей. Следовательно, ламинарные и турбулентные пламена сходны в том отношении, что в них реакции развиваются в ходе перемешивания свежей смеси с продуктами сгорания. Вместе с тем различная зависимость скорости горения от скорости реакции в ламинарном и турбулентном пламенах свидетельствует о коренном различии механизма распространения пламени в условиях массообмена через молекулярную и турбулентную диффузию. [c.146]

Уравнение Семенова широко используется при интерпретации экспериментальных данных по скоростям распространения медленных пламен [9, 10], однако оно неудовлетворительно предсказывает наблюдаемую зависимость скорости пламени от давления. Это уравнение также неприменимо для быстрых пламен, где определяющую роль играют цепные разветвленные реакции с участием атомов водорода. Такие пламена имеют малую энергию активации и распространяются намного быстрее, чем углеводородные, для которых первоначально и применялось уравнение (3.3). Высокая скорость таких пламен определяется не температурой горения или потоком тепла в исходную смесь газов, как в тепловой теории, и не скоростью диффузии исходных компонентов в зону реакции, как в диффузионной теории, а, скорее, скоростью, с которой активные центры — радикалы и ато-мЫ — диффундируют в горючую смесь и инициируют реакцию. [c.208]

Анализ опытных данных по изменению скорости ламинарного горения с температурой горения привел к выводу, что для большинства пламен, к которым относятся и пламена углеводородов, эффективная энергия активации для реакции в пламени 20 ккал моль и близка к значению энергии активации для основной реакции разветвления таких пламен [c.150]

Как мы уже отмечали, реакция, поставляющая активные начальные центры и определяющая длительность всего предпламенного процесса, характеризуется очень высоким значением энергии активации. Это означает, что даже незначительные флуктуации температуры в объеме газа будут связаны с резкими колебаниями скорости реакции, т. е. что самовоспламенение возникнет в точке максимальной температуры раньше, чем в остальном объеме будет достигнута заметная скорость реакции (рис. 9). Высокотемпературное самовоспламенение является, таким образом, по своей природе точечным взрывом. В условиях двигателя оно обычно возникает от так называемой горячей точки , которой может служить и нагретый конец электрода свечи и раскаленная частица нагара на поршне и т. п. Во всех этих случаях около горячей точки создается, по указанной выше причине, столь резкий градиент скорости реакции, что самовоспламенение охватывает лишь весьма узкий слой газа, неносредственно прилегающий к горячей поверхности. Поэтому самовоспламенение от горячей точки рождает такое же пламя, как точечное зажигание искрой, т. е. распространяющееся по законам нормального горения. [c.194]

Пламя, возникающее при разложении ацетилена при давлении 2,5—3,3 ат, было изучено в системе, в которой было затруднено отложение сажи в горелке [38]. Порядок реакции при конечной температуре пламени 1633° К равнялся 1,2 0,45, а при 1493 К 1,4 0,3. Считая на основании этих данных, что реакция протекает по первому порядку, можно найти, что энергия активации равна 21,6 2,8 ккал/моль. Предполагалось, что в таком пламени начальные реакции имеют свободнорадикальный механизм [c.444]

По вопросу о пренебрежении скоростью реакции при низких температурах появилась в последние годы довольно обширная литература. Предлагались более или менее сложные рецепты для построения теории без этого приближения (фиктивные пламе-держатели и т. п.). Едва ли этот вопрос нуждается в столь возвышенных изысканиях. Гораздо поучительнее простая численная оценка. Возьмем для примера реакцию с энергией активации 30 ккал моль — значение довольно типичное для реакций горения. Примем как типичные значения для температуры горения Тт = 2000° К и для начальной температуры Т = 300° К. Скорости реакции при этих температурах будут относиться как [c.290]

СНРа (газ) и СНаР (газ). Рид и Рабинович [3410] исследовали диффузионные пламена натрия с HPg l, HaP la и другими соединениями и нашли энергии активации реакций типа [c.633]

Относительно отдельных входящих в механизм реакций элементарных процессов можно сказать следующее. В настоящее время с полной достоверностью неизвестно, какой из трех приведенных выше возможных процессов зарождения цепей имеется в действительности. По Н. Н. Семенову [237], основную роль здесь должен играть процесс (0) как энергетически значительно более выгодный, нежели два других процесса. Энергия активации этого процесса, согласно Н. Н. Семенову, равна 45 ккал. Достоверно неизвестно, протекают ли зарождающие цепь процессы в объеме или на поверхности. Медленность установления равновесия без участия поверхности (см. стр. 485—488), а также резкое влияние состояния поверхности на водородное пламя скорее свидетельствуют о гетерогенном механизме зарождения цепей. Весьма веский довод в пользу гетерогенного зарождения цепей в реакции горения водорода недавно был получен в работе Патрика и Робба [1013], которые нашли, что покрытие стенок реакцион- [c.514]

Ван Тиггелен из измеренных значений скорости распространения пламени в смесях ЫНз, Ог и N2 при помощи формулы (42.59) вычислил такжр энергию активации разветвляющего процесса, которая в этом случае равна около 50 ккал. Столь высокое значение величины Е автор ставит в связь с тем, что в смесях КНз с воздухом пламя распространяется только при обогащении этих смесей кислородом. [c.629]

Спектр холодного пламени в общем сходен со спектром нормального пламени, хотя и имеет некоторые отличия. В холодном пламени полосы видны гораздо более отчетливо, а сплошной фон менее интенсивен. В этом отношении холодное пламя напоминает послесвечение СО а в разрядной трубке [83]. Весьма вероятно, что более четкая структура полос в холодном пламени, так же как и в послесвечении, обусловлена более низко11 температурой моле-ку.11. Отдельные ветви вращательных полос становятся при этом более короткими, так что канты полос рельефно выделяются иа общем фоне неразрешенных линий. След ет ожидать, что сплошной спектр, обусловленный, повидимому, реакцией соединения СО с атомным кислородом, будет при низких температурах относительно слабее, так как для осуществления этой реакции необходима некоторая энергия активации. [c.110]

Для того чтобы сопоставление макрокинетических характеристик реакции в ламинарном и турбулентном пламенах стало однозначным, необходимо заранее независимым путем установить эти характеристики. А так как это возможно осуществить только для реакции, идущей вне пламени, то становится необходимым выбрать такую систему, для которой макрокинетические характеристики реакций, протекающих вне пламени, полностью совпадали с соответствующими характеристиками, относящимися к пламенам. Для этой цели заведомо не подходят пламена с реакциями, идущими по механизму сильно разветвленных цепей, так как перенос активных центров внутри реакционной зоны элиминирует в относительно холодных ее частях самую трудную стадию зарождения и тем самым создает принципиальное отличие для условий развития реакции в пламени по сравнению с внепламенной системой. В таких пламенах эффективная энергия активации должна быть значительно снижена по сравнению с внепламенной реакцией. [c.155]

Впервые энергия активации процесса ионообразования определена Дж. Лаутоном и Ф. Вейнбергом 7]. Они исследовали предварительно смещанные метано-, пропано- и этилено-воздушные пламена разного состава, а также водородо-зоздущные пламена с добавками метана, пропана и этилена. Горение осуществлялось на горелке плоского пламени при атмосферном давлении. Температура пламени изменялась путем- изменения скорости поступления в горелку горючей смеси. Лаутон и Вейнберг получили слишком большие значения Е а именно 54 50 № [c.168]

В условиях многостадийного процесса, когда голубое пламя рождается в продуктах холодного пламени, полностью элиминируется часть периода индукции высокотемпературного воспламенения, в которой должно происходить накопление формальдегида. Поэтому величина Е ф для тг должна определяться энергией активации реакции разветвления. Однако оценка этой величины практически затруднена тем, что вторая стадия развивается не при температуре исходной смеси, а при более высокой, но трудно определяемой температуре продуктов холодного пламени. Непосредственное же наблюдение изменения тг с температурой исходной смеси Тй отражает изменение и термического эффекта холодного пламени, а тем самым и фактической температуры, при которой идут реакции в та, и кинетического эффекта холодного пламени — создаваемой в нем концентрации формальдегида и свободных радикалов. Именно этим сложным сочетанием изменений термических и химических свойств смеси объясняется сложный характер изменения тг с температурой, показанный на рис. 48, а также несоответствия в характере этих изменений по опытам различных авторов. Так, в опытах Андреева 15] с бутанкислородными смесями тг удлиняется в интервале 270—320° в опытах Неймана с сот руд-никами [3] для тех же смесей кривые тз (Го) имеют максимум при 320° иаконец, из опытов Кейна [93] следует, что для пропановоздушной смеси [c.83]

Естественно, что пламена второй группы распространяются с меньшей скоростью из-за относительно высоких значений энергий активации процессов распада. Роль процессов распада в >тих пламенах отраячается также в том факте, что горение в них не сопровождается уменьншнием числа частиц в системе. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология