Углеводороды горение

Механизм образования сажи (дисперсного углерода) при горении реактивного топлива и в общем случае при химических превращениях углеродсодержащих веществ изучен еще недостаточно. Исследователи основную роль отводят полимеризации или цепным разветвленным реакциям. В последнем случае физико-химическая модель процесса включает разветвленные цепные реакции образования радикалов-зародышей, превращение их в зародыши твердой фазы (минимальные частицы, имеющие физическую поверхность) и дальнейший рост зародышей за счет гетерогенного разложения углеводородов на их поверхности. Сторонники полимеризационной схемы отмечают, что образование ацетилена наблюдается даже в метано Кисло-родном пламени. После достижения максимальной концентрации ацетилен превращается в моно- и полициклические ароматические углеводороды и полиацетилен. Экспериментально показано также, что в соответствующих условиях появлению сажевых частиц предшествует образование (в результате полимеризации) крупных углеводородных молекул с молекулярной массой примерно 500. [c.168]

Этиловый спирт хорошо горит. В его молекуле уже есть немного кислорода, поэтому он выделяет при горении только той энергии, какую выделяют углеводороды. Кроме того, этиловый спирт дороже бензина. И тем не менее очень может быть, что когда нефтяные месторождения будут близки к истощению, нам придется использовать этиловый спирт как горючее для автомобилей. [c.92]

Рис. 53. Зависимость пределов устойчивости горения от химического состава углеводородов.

Достаточно высокие температуры кипения и низкие температуры замерзания спиртов дают возможность применять их в широком диапазоне температур эксплуатации. Спирты, как и углеводороды, отличаются незначительной коррозионной активностью по отношению к металлам. Поэтому баки и топливную аппаратуру двигателя изготовляют из обычных доступных и недорогих материалов. Хорошие эксплуатационные свойства, относительно низкая температура горения, высокая устойчивость горения и хорошая охлаждающая способность обусловили выбор спиртов в качестве горючих в ранний период развития жидкостных ракетных двигателей. Спирты как ракетное горючее не потеряли своего значения до настоящего времени. [c.122]

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]

Утечка жидких углеводородов при эксплуатации трубопроводов и оборудования может привести к серьезным последствиям. Особенно опасна утечка сжиженных углеводородных газов, так как при их воспламенении часто возникает фронт нестационарного быстрого горения или детонации. Условия возникновения детонации еще недостаточно изучены. До недавнего времени считали, что детонировать могут лишь быстрогорящие смеси водород— воздух, водород — кислород смеси непредельных углеводородов с воздухом и кислородом смеси предельных углеводородов с кислородом. В настоящее время считают, что детонировать могут почти все газообразные углеводороды в смеси с воздухом [45]. Для детонации (взрывов) характерны три особенности создается пик давления, примерно в 20 раз превышающий пик давления обычного взрыва при тех же начальных условиях фронт детонации распространяется со сверхзвуковыми скоростями детонация создает прямой удар разрушительной силы, а не гидростатическое давление. [c.111]

Следствием большого влияния самовоспламенения топлива на стабилизацию процесса горения является резкая зависимость пределов устойчивого горения в- воздушно-реактивных двигателях от химического состава топлива. На рис. 53 приведены результаты исследования влияния химического состава топлива на пределы устойчивого горения. Из этих данных следует, что при низких температурах топлива наибольшими пределами устойчивого горения характеризуются парафиновые углеводороды, наименьшими — ароматические. С повышением температуры пределы стабилизации ароматических углеводородов увеличиваются, а парафиновых и нафтеновых уменьшаются или остаются постоянными. Пределы устойчивого горения являются характеристикой возможностей топлива стабилизировать пламя. Чем шире пределы устойчивого горения, тем лучше условия для стабилизации пламени н надежнее работа двигателя на различных режимах. [c.82]

Продукты полного горения топлива состоят из углекислого газа, сернистого газа, паров воды, избыточного кислорода и азота. При неполном горении в продуктах горения могут также присутствовать окись углерода, углеводороды, водород и элементарный углерод — сажа. [c.110]

Каждому виду жидких углеводородов (нефтепродукт, сжиженный газ) соответствуют определенные условия горения. Поэтому не может быть единого метода тушения всех жидких углеводородов. Применение единого метода не только неверно, но и опасно. Свойства жидких углеводородов определяют выбор огнетушащего вещества и способа тушения. Эффективная борьба с пожарами включает два этапа ограничение распространения огня и его тушение. Важное значение как для предотвращения распространения огня, так и для тушения его имеют правильное распределение потоков охлаждающей жидкости, обеспечение необходимого количества воды и доставки ее к очагу пожара. Важное значение имеет также наличие и техническое состояние дренажной системы, предотвращающей попадание потоков горящих жидких нефтепродуктов к другим объектам за пределами очага пожара. [c.144]

Для каждой камеры сгорания существует оптимальное значение коэффициента избытка воздуха, при котором полнота сгорания топлива наибольшая. Отклонение от этого значения в любую сторону вызывает уменьшение полноты сгорания. При обогащении смеси углеводородами горение происходит с недостатком кислорода и не создаются требуемые условия для полного смесеобразования, необходимого для нормального сгорания. Причиной снижения полноты сгорания с обеднением смеси углеводородами является снижение скорости горения. Часть топливо-воздушной смеси фактически не сгорает вследствие понижения температуры за счет охлаждения большим количеством воздуха, поступающим в зону смешения и выравнивания температур. При значительном отклонении состава смеси от оптимального значения коэффициента избытка воздуха скорость сгорания настолько падает, что происходит срыв пламени. [c.71]

Явление холодного пламени тесно связано с образованием альдегидов и кетонов в окислительных системах. На рис. XIV.10 показан типичный пример взрывных пределов для смеси углеводород—кислород. Область взрыва, за исключением области положительного наклона, напоминает предельную кривую для теплового взрыва. Переход между медленным горением и взрывом характеризуется интенсивным светящимся голубым пламенем, которое появляется после короткого периода индукции и сопровождается взрывом. Периоды индукции не превышают нескольких секунд. [c.416]

Пентаборан хорошо растворяется в углеводородах. Это позволяет использовать его в смеси с углеводородными топливами. Положительными свойствами пентаборана являются высокая скорость горения (в несколько раз выше, чем у керосина) и стабильность пламени, что особенно важно для прямоточных двигателей. [c.92]

На современном этапе развития химии и технологии иефти знание только ее группового состава не достаточно. Интересно было узнать, из общего количества парафиновых углеводородов в каком количестве представлены нормальные и изопарафиновые углеводороды. Интерес к этому вопросу особенно вырос после того, как стало известно, что парафиновые углеводороды различного строения при горении в двигателях ведут себя различно. [c.115]

Таким образом, одна цепь как бы разветвляется на три, откуда и происходит термин "разветвление". Примером такого механизма разветвления цепей являются, кроме горения водорода, реакции с участием перекисей углеводородов, например, детонационное горение автобензинов. [c.28]

В жидких фракциях углеводородов —Сд содержится много изопарафинов. Бензины можно использовать во многих случаях как компоненты автомобильных топлив или направлять на каталитический риформинг. Средние дистиллятные продукты отличаются низким содержанием серы и ароматических углеводородов и обладают высокими характеристиками горения. [c.48]

Марголис и Тодес [35] установили, что катализаторы типа смеси окиси хрома и шпинеля, нанесенные на асбест, вызывают окисление таких углеводородов, как пентан и гептан, до двуокиси углерода и воды. Под влиянием таких катализаторов метилэтилкетон и бутиральдегид, содержащиеся в продуктах неполного парофазного окисления этих углеводородов, должны окисляться в органические кислоты. Поэтому можно считать, что эти соединения не образуются в качестве промежуточных продуктов в процессе поверхностного горения. [c.321]

Выло найдено, что голубые пламена, характерные для горения углеводородов, обусловлены электронно-возбужденными молекулами СНдО. [c.414]

При закрытии клапана полностью прекратился процесс паровой конверсии и создались условия для разложения углеводородов на углерод (сажу) и водород, это привело к горению водорода и метана при воздушной конверсии в шахтном реакторе второй ступени. [c.315]

Процесс предназначен для получения технического углерода марок ПМ-50, ПМ-75 и ПМ-100 путем термического разложения углеводородов при неполном турбулентном горении. Эти марки технического углерода в основном применяют при изготовлении шин и резиновых технических изделий. [c.108]

Настоящая книга является первой из семи намеченных к изданию книг по химмотологии. В ней изложены основные представления о химмотологии как новой научной дисциплине и ее роли в народном хозяйстве. Рассмотрены теоретические основы окисления углеводородов и горения жидких топлив, теория поверхностных явлений в двигателях и механизмах с участием ПАВ, основы трения и износа, механизм действия противоизносных и противозадирных присадок к топливам и маслам. Даны теоретические представления о коррозии конструктивных материалов в контакте с нефтепродуктами, описаны мероприятия по защите от коррозии. [c.2]

На значение и концентрационные пределы горения горючей смеси влияет химический состав горючего (табл. 3.1). Наибольшей скоростью горения характеризуется водород. Для углеводородов различных гомологических рядов значение н(макс> возрастает в ряду парафины < олефины < диены < ацетилены. Замещение в углеводородах водорода на метильный радикал снижает и ( акс). Циклопарафины с 3—4 углеродными атомами в кольце имеют более высокие значения и , чем соответствующие парафины при большем числе атомов углерода в- [c.118]

При уменьшении нагрузки двигателя путем дросселирования снижается начальное и конечное давления сжатия и увеличивается степень разбавления рабочей смеси остаточными газами, что приводит к существенному ухудшению условий воспламенения смеси искрой и мешает развитию смеси начального очага горения. Процесс сгорания становится менее устойчивым. При обогащении смеси до а=0,8-н0,85 обеспечивается более надежное воспламенение искрой, но избежать растягивания сгорания не удается. Неустойчивое протекание сгорания на режимах малых нагрузок и необходимость при этом обогащения смеси являются одним из главных недостатков двигателей с искровым зажиганием, приводящим к увеличению расхода топлива и к возрастанию содержания в отработавших газах (ОГ) оксида углерода и неполностью сгоревших углеводородов. [c.150]

Теплоты горения Д Нс° газообразных парафиновых углеводородов при стандартных условиях, [c.52]

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]

Ио мере усовер1пенствования горючих для ракетных и реактивных тоилив могут найти применение ])яд других горючих, напри.мер высшие жидкие алкилпроизводные алюминия (которые используются как промежуточные вещества в производстве спиртов) или их растворы в углеводородах. Горение высших алкилпроизводных в высотных условиях (30— 50 км от поверхности Земли) мо кет быть более устойчивым. Возможно появление других элементоорганических соединений в качестве комио-нентов или присадок, улучшающих полноту горения (например, жидких алкилпроизводных ферроцена, где олементооргапические производн1.1е железа могут способствовать горению). [c.120]

В первую очередь к ним принадлежит окислительный пиролиз углеводородов, который протекает в присутствии кислорода, при этом часть углеводорода с1жигается и теплота горения исп0льзует1ся для процесса пиролиза. Окислительный пиролиз применяют для получения этилена из 1тана нли пропана И для производства ацетилена по методу Саксе. Сюда же следует отнести окисление метана за счет его частичного сожжения для производства смесей окиси углерода и водорода. Эти процессы еще будут подробно обсуждаться как в первом, так и во втором томах, и здесь нужно лишь кратко упомянуть о важном процессе Саксе. [c.442]

Первым обширным исследованием, проведенным с помощью масс-спектрометра, была работа Лейфера и Ури [23], которые изучали пиролиз диметилового эфира и ацетальдегида.Хотя им и не удалось обнаружить радикалы, но они смогли показать, что промежуточным продуктом разложения димети лового эфира является формальдегид, и проследить его концептрацию. Более успешной была попытка Эльтентона [24, 25], которому удалось сконструировать установку, способную обнаружить свободные радикалы при пиролитических реакциях и в пламенах даже нри высоких давлениях (около 160 мм рт. ст.). Он также смог обнаружить присутствие радикалов СНз при пиролизе углеводородов, радикалов СНг из СНгКг, а также СНО и СНз при горении СН в кислороде. Метод определения основан в принципе на том, что энергия электронов, необходимая для ионизации радикалов, меньше энергии электронов, необходимой для образования ионизированных частиц из самих исходных молекул. Это дает возможность определять малые количества радикалов в присутствии больших количеств соединений, собственные спектры которых затмевают спектры радикалов. [c.97]

Необходимое для крекинга нефтяных фракций тепло также можно получить за счет добавок воздуха и сожжения части углеводородов. В Советском Союзе такой процесс известен как процесс Дубровая. Нагретое до 450 минеральное масло поступает в реакционную камеру, где при атмосферном давл ении смешив-ается с воздухом (около 250 воздуха на 1 т крекируемого масла). За счет горения температура повышается до 520—550°. Выход крекинг-бензина равен 55—65%. вес. [28]. [c.443]

Процесс термического окисления H S осуществляют в основ — Hof топке, смонтированной в одном агрегате с котлом — утилизато — ром. Объем воздуха, поступающего в зону горения, должен быть строго дозирован, чтобы обеспечить для второй стадии требуемое соотношение SO и H S (по стехиометрии реакции 2 оно должно быть 1 2). Температура продуктов сгорания при этом достигает 1100 — 1300 °С в зависимости от концентрации H S и углеводородов в газе. [c.165]

Особенностью некоторых нефтепродуктов является их способность к образованию тепловой волны (прогретого слоя) при поверхностном горении в резервуарах. В случае горения нефтепродуктов с узкой областью выкипания тепло пожара проникает только в тонкий поверхностный слой. При горении сырых нефтей и жидких углеводородов с широкой областью выкипания низкокнпящие фракции углеводородов уходят с поверхностей и подпитывают пламя, а высококипящие углеводороды устремляются вниз через прогретый слой, образуя нагретый фронт более глубоко расположенных слоев жидких углеводородов. Это явление называют тепловой волной. Тепловая волна растет вследствие подвода тепла и ухода паров, пока не выкипят все более легкие углеводороды или пока она не достигнет водяного или эмульсионного слоя. В последнем случае возникает паровой взрыв с выбросом горящего продукта. [c.143]

Обычную пену нельзя использовать при тушении горящих сжиженных газов, поскольку они легко испаряются, барботи-руют через слои пены и продолжают гореть. Кроме того, вода подаваемая на образование пены, передает тепло кипящим сжиженным газам, что приводит к резкому увеличению их испарения со свободной поверхности. При тушении пожаров сжиженных углеводородных газов применяют специальные порошкообразные огнетушащие средства. Действие их заключается в обрыве цепной реакции, происходящей при горении жидких углеводородов, поскольку образуются мельчайшие частички, которые предотвращают доступ кислорода к горящему продукту. [c.145]

Впервые холодные пламена, по-видимому, наблюдались Перкиным [70]. Ньюит и Торне [71] детально описали их на смесях СдН + О2. Этот материал подробно обсуждается в книге Льюиса и Эльбе. (Вопрос о горении углеводородов подробно рассматривается также в книгах А. С. Соколика Самовоспламенение, пламя и детонация в газах , Изд. АН СССР, 1960, и В. Я. Штерна Механизм окисления углеводородов в газовой фазе . Изд. АН СССР, 1960.— Прим. ред.) [c.411]

Академическое изучение частичного окисления имело своей целъю> создание удовлетворительных механизмов реакций горения углеводородов. fj wibuioe количество прикладных исследований в этой области, широко отраженных в патентной литературе, было направлено на использование дешевых и доступных парафиновых углеводородов в качестве источников альдегидов, кетонов, спиртов и кислот, являющихся основой промышленной химии алифатических соединений. [c.318]

Дальнейшее развитие эти исследования получили в работе [62]. При выжигании кокса с поверхности алюмоплатинового катализатора на дериватограмме наблюдалось три экзоэффекта, в области температур 170-230, 350-400 и 420-450 °С. Их положение мало зависит от содержания платины в катализаторе, углеводородного состава сырья и продолжительности закоксовьшания (рис. 1.23). С целью идентификации полученных пиков было изучено горение кокса на различных образцах катализаторов и носителей. Оказалось, что максимум на дериватограмме при 170-230 °С соответствует горению адсорбированных углеводородов положение его смещается от 170 до 230 °С при переходе от н-парафиновых углеводородов к ароматическим. Тщательная сушка закоксованных катализаторов в водороде приводила к исчезновению этого пика. [c.39]

Теплоты горения некоторых газообразных углеводородов номещени в табл. 2. [c.51]

Состав катализатора (мас.%) 4,78ЫЮ, 0,7Л , 94,55Ю,. Пористость катализатора 23— 30 об.%. Носитель — силикатный кирпич, измельченный до получения частиц размером 6,45— 9,52 мм. При пропускании водяного пара и углеводородов через слой катализатора температура слоя понижается и на нем отлагается сажа. Прежде чем температура катализатора понизится до нежелательного уровня процесс прекращается, а через слой катализатора продувают смесь продуктов горения углеводородов с избытком воздуха. При этом ранее восстановленный N1 окисляется до N 0, углерод из катализатора выжигается, температура в слое поднимается до заданной. При использовании такого катализатора получается 1520 об. ч. горючего газа на 1 об. ч. катализатора (калорийность газа, содержащего 3,8% СОа, равна 3381,7 ккал/м ) [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология