Пламя диффузионное

Горячие диффузионные пламена [c.230]

Атмосферное диффузионное пламя (особенно это касается тяжелых углеводородных газов) редко бывает прозрачным (голубым пламенем), а олефиновые или ароматические углеводороды склонны к образованию в процессе горения желтых язычков и даже копоти, если не принимать специальных мер, предотвращающих крекинг углеводородов и способствующих получению несветящегося голубого пламени, например турбулизацию пламени. Практически все виды газового топлива могут быть сожжены без светящегося коптящего пламени, если их предварительно перемешать с окис- [c.100]

Чтобы показать сходство между пламенами предварительно приготовленных смесей и диффузионными пламенами, следует обратиться сначала к рис. 35, где показаны пределы срыва для пламени смесей бутан — воздух с содержанием бутана от 2 до 28% (под отрывом пламени подразумевается отдаление его от сопла с установлением на некотором расстоянии по направлению потока). Смесь, содержащая 28% бутана, выходит далеко за пределы воспламеняемости, и поэтому ее горение можно рассматривать как диффузионное. В качестве характеристического параметра принят градиент скорости на границе пламени этот параметр позволяет установить достаточно четкую корреляцию данных для одного и того же топлива при неизменном давлении в камере сгорания (в данном случае давление окружающей среды). Если принять за основу градиент скорости, фактически существующий на выходе из сопла, вблизи которого находится пламя, то показатели для ламинарного и турбулентного режимов потока укладываются в данном случае на одной линии. Наряду со сходством пламени предварительно приготовленной смеси и диффузионного пламени между ними существуют и различия. Как видно из рис. 35, отрыв турбулентных диффузионных пламен может происходить на пределе стабильности пламени, после чего пламя стабилизируется в зоне сгорания на некотором расстоянии от сопла. Именно такого типа пламена обычно применяются в промышленной практике. Для срыва этого пламени требуется большое дополнительное увеличение скорости. [c.326]

Рис. И.1. Диффузионное пламя а —распределение концентрации газов в пламени / — горючий газ продукты сгорания

Пламена могут быть светящиеся и прозрачные, стационарные (непрерывные) и периодические (дискретные), кинетические (пламена предварительно перемешанных горючего и окислителя) и диффузионные (горючее и окислитель поступают к фронту пламени раздельно и на процесс горения влияет взаимная диффузия реагирующих молекул). В зависимости от аэро- [c.113]

При принудительной подаче части воздуха, необходимого для полного сжигания топлива, факел пламени будет короче, чем в случае диффузионного горения. В еще большей степени геометрия факела зависит от степени закрутки топливовоздушного потока на выходе из горелочного устройства. В зависимости от степени закрутки формируется факел от колоколообразной до плоской формы (настильное пламя). Применение пара для распыливания жидкого топлива практически не влияет на геометрию факела пламени. [c.107]

На поверхности нелетучего нефтепродукта (с температурой вспышки и воспламенения выше начальной рабочей температуры) механизм распространения пламени сходен с механизмом распространения диффузионного пламени по поверхности твёрдого горючего материала, когда в нормальных температурных условиях горючая газовая фаза на поверхности топлива отсутствуёт, а взоникает постепенно вследствие подогрева топлива непосредственно перед движущимся фронтом пламени (рис. 2,1). Основному пламени предшествует небольшое горизонтальное пульсирующее пламя. Очевидно, ведущий край пульсирующего пламени соответствует температуре вспышки, а фронт установившегося основного пламени—температуре воспламенения нефтепродукта. Начальное кратковременное продвижение пламени совпадает с нагревом поверхности жидкости до температуры вспышки, но скорость поступления паров оказывается недостаточной для поддержания непрерывного горения, и фронт пламени возвращается в область устойчивого горения. Когда концентрация пара в зоне подогрева перед пламенем достигает уровня, соответствующего температуре воспламенения, фронт пламени продвигается. Скорости распространения пламени по поверхности нелетучих нефтепродуктов малы. [c.13]

В книге рассмотрены наиболее актуальные вопросы и важнейшие достижения в области химии и переработки нефти. Содержание ее разбито на пять разделов 1) экономика и направления дальнейшего развития (новые статистические методы анализа технологических процессов) 2) процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (парофазные адсорбционные процессы в переработке газов синтетические цеолиты — молекулярные сита) 3) процессы нефтепереработки (химические процессы очистки нефтепродуктов радиационные процессы в нефтепереработке катализаторы в нефтеперерабатывающей промышленности) 4) нефтехимическая промышленность (эластомеры нитрилы и амины низшие ароматические углеводороды из нефти производство непредельного нефтехимического сырья каталитическим дегидрированием алканов) 5) механическое оборудование (турбулентные диффузионные пламена). [c.4]

Пламя диффузионных горелок почти всегда коптящее, особенно при сжигании в них газов высокой калорийности, что является результатом неполного сгорания газа (химический недожог). [c.214]

Основное допущение, положенное в основу вывода (44.1), заключается в том, что принимается наличие некоторого ведущего элементарного химического процесса, отвечающего лимитирующей стадии реакции. Поскольку, по-видимому, лишь за редкими исключениями такой процесс всегда существует, равенство (44.1) нужно рассматривать как одно иа основных соотношений, характеризующих диффузионные пламена. [c.230]

При горении смеси горючих газов (паров) с воздухом, подаваемых с определенной скоростью к зоне горения (горелке), образуется стационарное пламя, имеющее форму конуса. Во внутренней части конуса смесь подогревается в основном до температуры воспламенения во внешней части конуса происходит горение, характер которого зависит от состава смеси. В отличие от диффузионного пламени в этом случае возможно горение и во внутренней части конуса. Если в смеси недостаточно кислорода, то во внешней части конуса продукты, образующиеся при неполном горении во внутренней части конуса, сгорают полностью. [c.182]

Существует справедливое мнение, что большинство пламен состоит из газообразных компонентов и что только углерод может окисляться непосредственно кислородсодержащими газами и сгорать как твердое топливо на поверхности. Однако даже в этом случае процесс не всегда ярко выражен, поскольку диффундирующие в окружающую среду летучие компоненты углерода образуют газовое пламя. Жидкие углеводороды перед сжиганием либо полностью испаряются, либо тонко распыливаются (капельное сгорание). Капли испаряются за счет тепла собственно пламени, а горение начинается в тот момент, когда пары вступают в контакт с окружающей атмосферой. В принципе облако горящей углеводородной капли не слишком отличается от газового диффузионного пламени, которое образуется в процессе смешения потока углеводородного газа с окружающим воздухом. Однако имеются и существенные различия. Углеводородная капля, подверженная тепловому воздействию, в том числе лучеиспусканию, со стороны окружающего [c.99]

Кинетические и диффузионные пламена. Сжигание жидких углеводородов осуществляется с обязательным предшествующим испарением и, следовательно, с образованием диффузионного пламени, которое по своему характеру может быть турбулентным и светящимся, а сжигание газообразных углеводородов может осуществляться в двух совершенно отличных друг от друга типах горелочных устройств. При сжигании с предварительным смешением в устройствах осуществляется предварительная (до воспламенения) подготовка смеси первичного воздуха с топливным газом. Степень перемешивания различна от нескольких процентов до 100 % сте-хиометрической смеси. Диффузионное горение возникает при взаимодействии струи газа с окружающей атмосферой, когда весь необходимый воздух поступает непосредственно во фронт горения пламени до перемешивания с газом. Горючие газы и кислород должны диффундировать в противоположных направлениях из зоны горения и в нее. Вполне понятно, что устойчивость такого пламени будет тем выше, чем дольше сохраняется неизменным соотношение газ—окислитель, а сжигание в нем тем полнее, чем больше в топливе легких углеводородов (в этом случае необходимое соотношение газ—воздух достигается быстрее и легче, чем при сжигании углеводородов с более сложными и тяжелыми молекулами). На практике в атмосферном воздухе по этой схеме могут сжигаться только водород и метан. Во всех других случаях, если не осуществлять предварительной подготовки, будут наблюдаться интенсивная турбулентность в пламени, шум и неполное горение с образованием углерода. [c.100]

Диффузионные пламена уже очень давно и широко используются в промышленпости в силовых установках, цементных печах, мартеновских и плавильных печах, печах для термической обработки, в нефтезаводских факелах, камерах сгорания реактивных двигателей и в других аналогичных областях. Тем не менее изучение литературы показывает, что турбулентным диффузионным пламенам, несмотря на их важное промышленное значение, посвяш ено гораздо меньше научных исследований, чем пламенам предварительно смешанных газов и ламинарным диффузионным пламенам. Однако в цели авторов не входит обсуждение опубликованных работ эта глава посвяш ена рассмотрению данных, необходимых для более глубокого понимания природы и методов получения турбулентных диффузионных пламен, а также ознакомлению с различными явлениями, сопровождаюш,ими пламена этого типа. [c.296]

Количество подсасываемого первичного воздуха оказывает влияние на качество пламени недостаток его приводит к образованию мягкого светящегося диффузионного пламени высокая степень подсоса вызывает шум, повышает масштаб турбулентности, делает пламя более острым и жестким. Расход газа варьируется в весьма широких пределах, что позволяет изменять длину пламени. Для большинства газов диапазон регулируемости (особенно для модифицированных горелок Бунзена) может меняться от 10 до 15. [c.102]

Одним из примеров диффузионного пламени, усложненного сажеобразо-ванием, является пламя обычной свечи. Здесь в темной зоне предварительного подогрева при 600—1000° С происходит крекинг испаряющегося с фитиля горючего, приводящий к образованию частичек сажи. Эти частички горят в светящейся зоне пламени, имеющей температуру около 1200° С (см. [66, 401). [c.231]

Горение над зеркалом жидкости представляет собой горение -струй пара в воздухе. Поток пара в пламени поддерживается благодаря непрерывно идущему испарению, скорость которого определяется мощностью теплового потока от пламени к жидкости. Кислород, необходимый для горения, поступает из окружающей среды. Пламя жидкости относится к так называемому диффузионному пламени. [c.117]

ТУРБУЛЕНТНЫЕ ДИФФУЗИОННЫЕ ПЛАМЕНА [c.296]

Дополнительные сведения могут быть получены из данных, представленных на рис. 35 и 36. Следует отметить, что пламя должно удерживаться в некоторой точке или зоне этой зоне необходимо уделить особое внимание. В ламинарном диффузионном пламени смежные порции воздуха и топлива взаимно диффундируют друг в друга вблизи торца горелки. На некотором расстоянии, меньшем, чем расстояние погасания, образуется горючая смесь различных компонентов в виде области, толщина [c.327]

В заключение следует отметить, что в данной главе была показана возможность моделирования систем сгорания холодными струями. Теоретический анализ в сочетании с подобными опытами на моделях позволяет получить практически ценные результаты, обнаруживающие хорошее соответствие экспериментальным данным, характеризующим большие турбулентные диффузионные пламена, применяемые в промышленных установках. [c.341]

Значительные помехи возникают в результате взаимного влияния гидридообразующих элементов, которое наблюдается также при самом процессе атомизации. В качестве атомизатора в гидридных методах служит нагреваемая кварцевая трубка, через которую проходит измеряемый луч. Атомизатор нагревается пламенем или электрическим током обычно до 1270 К. Газообразные гидриды можно вводить непосредственно в пламя (диффузионное пламя Аг—Нг), хотя и с определенной потерей чувствительности. Механизм атомизации в нагретых кварцевых трубках детально пока не объяснен. Эмпирически показано, что выход атомизации, а следовательно, и чувствительность определения зависят от качества поверхности атомизатора, которая может быть отравлена, и ее поэтому необходимо активировать (погружением в 40%-ный раствор НР на 15 мин) [28]. [c.78]

Примером пламени, являющегося промежуточным между высокоразреженными пламенами диффузионного тина (р > 0,01 тор) и горячими диффузионными пламенами, может служить пламя сероуглерода, горящего в атмосфере кислорода при давлениях в несколько тор и температуре около 300° С (см. [691). [c.229]

Максимальный размер факела формируется прямоструйными горелками без предварительного смешения топлива с воздухом. В этом случае длина и диаметр факела определяются качеством топлива, конструкцией насадка и скоростью выхода топливз1. При принудительной подаче части воздуха, необходимого для полного сжигания топлива, факел пламени будет короче, чем в случае диффузионного горения. В еще большей степени геометрия факела зависит от степени закрутки топливовоздушного потока на выходе из горелочного устройства. В зависимости от степени закрутки формируется факел от колоколообразной до плоской формы (настильное пламя). Применение пара для распыливания жидкого топлива практически не влияет на геометрию факела пламени. [c.107]

Если кислород проникает в зону горения вследствие диф-< узии, то образующееся пламя называется диффузионным (рис. 11.1). В зоне 6 находятся газы или пары, горения в этой юне не происходит (температура в ней не превышает 500 °С). В зоне 5 пары или газы сгорают не полностью и частично восстанавливаются до углерода. В зоне 4 происходит полное сго-( ание продуктов зоны 5 и наблюдается наиболее высокая тем-гература пламени. Высота пламени обратно пропорциональная I оэффициепту диффузии, который в свою очередь пропорционален температуре в степени от 0,5 до I. Высота пламени воз-(1астает с увеличением скорости потока газов и изменяется об-[1атно пропорционально плотности газов и паров. [c.120]

От диффузионного пламени отличается пламя, образующееся при горении заранее перемешанного горючего газа с воздухом (кинетическое горение). Это пламя при воспламенении какой-Jщбo части объема горючей смеси представляет собой светящуюся зону, в которой соприкасаются друг с другом свежая смесь и продукты горения зона горения всегда движется в сторону свежен горючей смеси, а фронт пламени имеет большей частью сферическую форму. При сгорании смесн горючих газов или паров с воздухом, подаваемых с определенной скоростью к юне горения, образуется стационарное пламя, имеющее форму хонуса. Во внутренней части конуса смесь подогревается до тем-лературы воспламенения. В остальной части конуса происходит орение, характер которого зависит от состава смеси. Если в смеси недостаточно кислорода, то во внешней части конуса про- [c.120]

Однако стабильное пламя можно сохранить и при большой интенсивности работы горелки (турбулентное движение потока горючей смеси). В этих целях могут быть использованы различные технические приемы (рис. П-И, д — к). Так, при не аэродинамической форме горелки значительно тормозится поток (рис. П-11, д), вследствие чего образуется зона спокойного горения смеси с размещением пламенп по ее краям (обратный конус). Другой, более часто используемый прием — созданпе стабильного пламени во вторичном потоке у края горелки (рис. П-11, е) или в ее центре (рис. П-11, ж). Применяют его, например, при установлении метанокислородного пламени в реакторе для парциального окисления метана в ацетилен. В этом случае параллельно с метано-кислородной смесью, поступающей по осп горелки, подается кислород — скорость горения увеличивается, а скорость потока в зоне пламени становится умеренной. Возможно также введение кислорода перпендикулярно оси горелки с образованием диффузионного пилотного пламени, являющегося стабилизатором. [c.88]

В СССР выпускают более 20 марок сажи, которые классифицируют по способу производствл по составу сырья по удельной поверхности по степени структурности. Для производства резины выпускают сажу следующих марок ДГ-100, ТМ-70, ТМ-50, ТГМ-33, ТГМ-30, ТМ-15, ТбГ-10, ПМ-75 и др. Первые буквы означают способ производства Д — диффузионное пламя, Т — турбулентное пламя, П — печная, Те — термическое разложение без доступа воздуха. Последующие буквы указывают на сырье Г — газовое, —масляное, ГМ — смесь газового и масляного. Цифры [c.396]

Все проведенные исследования показали, что горение капель (даже мелких, диаметром 100—200 мкм) удовлетворяет зону Срезневского. Опытные точки в координатах = / (т) обычно достаточно хорошо укладываются вокруг прямой (рис. 11-3). Более того, в ряде случаев расчетные (по диффузионной теории) и опытные результаты оказываются близкими. На рис. 11-4 представлены опытные и расчетные значения константы К для капель этилового спирта в зависимости от концентрации кислорода в среде. Как видно, совпадение вполне удовлетворительно, хотя пламя у капли из-за подъемных сил несимметричное. [c.251]

Такой результат, несомненно, имеет большое значение и для объяснения изученного Тоунендом с сотр. родственного явления распространения искусственно возбужденного холодного пламени углеводородов и их производных но ненагретой среде. И здесь необходимо предполагать такой же диффузионный механизм распространения, п здесь, следовательно, кинетика реакции должна включать в себя квадратичный автокатализ. А так как искусственно возбужденное углеводородное холодное пламя, распространяющееся по ненагретой среде, по своей химической природе, по-видимому, идентично самопроизвольно воспламеняющемуся холодному пламени, то мы приходим к выводу, что кинетика последнего, т. е. обычной холоднонламенной реакции, также должна включать в себя квадратичный автокатализ. [c.193]

В первом случае сажа образуется в пламени маленьких горелок, из которых вытекает не смешанная с воздухом струя природного газа или паров жидких углеводородов. Горение происходит за счет смешения вытекающего газа с окружающим воздухом. Так как смешение горючего с кислородом происходит в основном за счет диффузии, это пламя называется диффузионным. Такое пламя дает бунзеновская горелка, если полностью закрыть нижнее отверстие для подачи воздуха. Это пламя в отличие от несветящегося бунзе-повского пламени светится свечение происходит за счет излучения, производимого раскаленными сажевыми частицами. [c.546]

При отсутствии осадительной поверхности образовавшиеся сажевые частицы при прохождении через фронт горения сгорают (рис. IX. 16). Поэтому свободное диффузионное (без осадительной поверхности) пламя природного газа совсем не выделяет сажи. Только пламя жидких, особенно ароматических, углеводородов дает некоторое количество сажи и без осадительной поверхности. В этом случае говорят, что пламя коптитл. [c.546]

Как указывает Калмановский, имеется, однако, различие между прямым окислением без предварительной термической диссоциации и окислением с предшествующей термической диссоциацией молекул углеводородов. В последнем случае образуется существенно больше ионов. Прямое окисление имеет место преимущественно в гомогенном пламени при сгорании смеси водорода с кислородом. Предварительная диссоциация с последующим окислением наблюдается в диффузионном иламени. Это пламя имеет реакционную зону, в которой происходит сгорание выходящего из сопла детектора водорода с диффундирующим извне кислородом. Между этой зоной и холодным ядром пламени из чистого водорода или водорода с газом-носителем находится зона, которая нагревается от горячей реакционной зоны, но не содержит кислорода, так что в ней не происходит сгорания, но, по-видимому, имеет место предварительное термическое разложение молекул углеводородов, выходящих из сопла. При этом образуются углеродсодержащие радикалы, которые, вероятно, находятся в возбужденном состоянии, облегчающем последующую ионизацию. Эти углеводородные радикалы поступают затем в реакционную зону, причем углерод окисляется и ионизируется. Для бензола, например, эти процессы можно представить следующим образом [c.130]

На основании измерений и визуальных наблюдений процесс проникания окружающего воздуха в пламя представлен следующим образом. Разрежение, возникающее на выходе конвекционной колонны из резервуара, вызывает приток воздуха. У пламени нет замкнутого контура. Через зоны, в которых горение не происходит, воздух проникает до самой оси пламени. Смешение и горение происходит более или менее глубоко внутри резервуара, о чем свидетельствуют графики изменения концентрации компонен-тов И температуры по оси потока. Таким образом, в отличие от ламинарного диффузионного пламени, здесь нет реакционной зоны, в которую изнутри поступает горючий газ, а снаружи — воздух, где они реагируют между собой, а есть обширная реакционная область, простирающаяся от границы конвекционной колонны до оси пламени. Диаметр реакционной зоны и формирующейся над ней конвекционной колонны равен примерно половине диаметра резервуара. [c.117]

Во всем предыдущем изложении особое внимание уделялось аэродинамическим характеристикам сгорания в струях. Уместно перейти к рассмотрению типичных опытных данных по процессам сгорания в струе. Особый упор делается на турбулентные диффузионные пламена вследствие важного их промышленного значения. Пламена нредварительно приготовленных топливо-воздушпых смесей и ламинарные диффузионные пламена, являвшиеся предметом многочисленных опубликованных в литературе исследований, будут затрагиваться лишь в порядке сравнения. [c.326]

Опубликованы [44] высокоскоростные снимки турбулентных диффузионных пламен, из которых видно, что в любой момент пламя, по-видимому, имеет прозрачную область, захватываюш ую лишь часть зоны сгорания. Вероятно, результаты киносъемки и позволили вывести уравнение, выра-жаюш ее высоту факела как функцию диффузии реагирующих компонентов через цилиндрическую оболочку, толщина которой пропорциональна длине пути смешения. Полученное уравнение для высоты факела сравнительно сложно. Эти авторы отмечают хорошее совпадение с результатами экспериментальных измерений, которые показали, что концентрация топлива у вершины факела составляла всего 3% от его содержания в поступающей через сопло струе. Предложено также видоизмененное уравнение для струи пылевидного угля. Однако в литературе опубликованы некоторые вполне обоснованные возражения по поводу общего вида этого уравнения [57]. [c.331]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология