Микродуга
Cтраница 3
Во многих исследованиях ацетилен был обнаружен среди продуктов ( являясь часто основным продуктом) электрокрекинга ароматических углеводородов и спиртов. Недавнее исследование [45] с использованием микродуг привело к выводу, что эти реакции носят радикальный характер и используемые угольные электроды принимают в них участие. Бензол, толуол и ксилол образуют С2Н2 С2Н4, С3Н6, С4Н8, СН4 и Н2; увеличение длины дуги понижает выход С2Н4 и Н2, но увеличивает выход С2Н2 и других продуктов. Этанол и глицерин образуют те же продукты, а также С02, О2 и СО; увеличение длины дуги снижает выход и ацетилена и этилена. [31]
Чем меньше диаметр подвижных электродов, тем больше их помещается между неподвижными электродами. Следовательно, будет больше контактов и больше может появиться микродуг в единице объема. Но такое упрощенное представление о процессе электрокрекинга неправильно. Действительно, при значительном уменьшении разме - ров угольков и большом расстоянии между неподвижными электродами в замыкании цепи должно участвовать большое число угольков. Однако образовавшийся из контактов мостик сразу же разрушается, как только в одном месте возникнет газовый пузырек и микродуга. [32]
На рис. 46, б показана схема, эквивалентная мерцающему конденсатору; GI - основная емкость электрода ( обкладки), Сг - емкость островка, С3 - емкость тонкого зазора, отделяющего островок от основной обкладки. При этом в зазоре возникает автоэлектронная эмиссия, приводящая к образованию микродуги, присоединяющей С2 к Сх, что дает скачкообразное увеличение емкости конденсатора. При обрыве дуги емкость, также скачкообразно, уменьшается. Такой же эффект дает снижение е диэлектрика. Погружение мерцающего конденсатора в жидкий диэлектрик не устраняет мерцания; увлажнение усиливает его. [34]
В дальнейшем было изучено [3 ] влияние добавки пропан-бутановой фракции на электрокрекинг метана. Запатентован [34] метод электрокрекинга жидких углеводородов в непрерывных дугах, хотя чаще для электрокрекинга этих продуктов применяли прерывистые микродуги ( стр. Электрокрекинг керосина был исследован [35] в бронзовом контейнере под действием дуги постоянного тока ( 220 в), образующейся между охлаждаемыми электродами, помещенными непосредственно над поверхностью жидкости. Уровень жидкости регулировали, доливая керосин по мере его расходования. Было найдено, что наиболее высокие выходы ацетилейа наблюдаются при использовании электродов из легкоплавких металлов. [35]
Уже отмечалось, что ранние промышленные методы электрокрекинга были основаны только на дуговом разряде в самом углеводороде. Кроме того, уже довольно давно делались попытки осуществить в промышленном масштабе процессы, основанные на тлеющем разряде и на прерывистых микродугах в жидких углеводородах. Некоторые современные методы являются вариантами прямого дугового разряда в газообразном сырье; в частности, вместо постоянного тока используется переменный. Другие современные процессы основаны на использовании дуг, горящих во вспомогательном газе ( водороде), с вытягиванием плазмы в подлежащий разложению углеводород. Два других метода пиролиза углеводородов, в которых используется электроэнергия, были изучены только на лабораторных установках. Один из них состоит в нагреве твердых или жидких сопротивлений пропускаемым по ним током, причем теплоотдача происходит при контакте с реагентом, и путем теплопроводности и излучения. Другой метод заключается в генерировании электромагнитного излучения определенной частоты, поглощаемого газом, или включает индукционный нагрев твердых тел, находящихся в контакте с газом. Все эти разнообразные методы будут рассмотрены в данном разделе. В определенном смысле нагрев в ударных волнах можно условно считать электрическим процессом, так как вначале газ необходимо сжать. [36]
Под понятием микроразряды подразумеваются микроискры и микродуги, образующиеся при смыкании и размыкании цепочек. Микро-искры образуются при приближении частиц на расстояние, пробиваемое при данном напряжении, которое практически равно напряжению между электродами, чем и объясняется большая интенсивность разряда в этом звене. Микродуги образуются по месту разрыва цепочек и также отличаются большой интенсивностью. [37]
Если поверхность заготовки неровная, то анодное растворение происходит в первую очередь на вершинах выступов, которые сглаживаются, и шероховатость поверхности уменьшается. В этих местах возникают микродуги, металл сильно нагревается, плавится, частично испаряется и взрывообразно выносится из зоны обработки. [38]
Такие дуги могут появляться в присутствии углеродистых и металлических порошкообразных загрязнений, сцементированных остатками смазок или другими связующими. Обычно проводимость поверхности обусловлена влагой, абсорбированной поверхностными загрязнениями. Нагревание вследствие электропроводности ( или микродуг) вызывает испарение некоторого количества влаги с небольших участков поверхности, в результате чего возникает дуга между непроводящими участками. У пластмасс, содержащих большое количество углерода ( например, пластмасс на основе фенольных смол, которые склонны к образованию треков), горячая часть микродуги ( вероятно, на катоде) вызывает образование небольшого обуглероженного участка на поверхности пластика. Развитие этого процесса приводит к образованию большого числа таких участков, которые соединяются между собой и распространяются вследствие нагревания, обусловленного их собственной проводимостью. Таким путем обуглероженные треки постепенно охватывают всю поверхность образца до тех пор, пока она полностью не разрушится. [39]
 |
Гашение дуги в деионной решетке ( а и в масле ( б. [40] |
В плавких предохранителях с заполнителем при плавлении вставки и возникновении электрической дуги вследствие повышенного давления газов в патроне ионизированные частицы перемещаются в поперечном направлении. При этом они попадают между зернами заполнителя, остывают и деионизируются. Зерна заполнителя, передвигаясь под действием избыточного давления, разбивают дугу на большое число микродуг, чем и обеспечивается их гашение. [41]
Приводимые значения соответствуют результатам испытаний Определенных образцов. Результаты испытаний других образцов могут выходить за указанные пределы. Все измерения были проведены с 0 1 о-ным раствором NH4C1, прибавляемым с такой скоростью, чтобы достигнуть максимума образования микродуг. Напряжение увеличивали ступенчато ( по 0 25 кв на каждую ступень) и выдерживали постоянным в течение 1 ч на каждом уровне до тех пор, пока на поверхности изолятора не образовывались треки током утечки. [42]
 |
Зависимость степени превращения серы и пропан-бутана в продукты реакции от температуры. [43] |
Электрическое сопротивление кипящего слоя представляет собой сложную систему постоянно меняющихся последовательных и параллельных цепочек, которые образуют соударяющиеся частицы электропроводного материала насадки. При пропускании электрического тока через подвижный слой в местах соударений возникают и гаснут электрические дуги. Таким образом, теплота, генерируемая электротермическим кипящим слоем, содержит в себе теплоту Джоуля - Ленца и теплоту множества микродуг. Это сочетание приводит к существенному различию между средней температурой всего слоя и фактической температурой отдельных его частиц. В местах возникновения электрических дуг температура отдельных частичек электропроводного материала насадки достигает нескольких тысяч градусов. При такой температуре не только возможна ионизация газовой среды, но и сублимация графита. [44]
Приводимые значения соответствуют результатам испытаний определенных образцов. Результаты испытаний других образцов могут выходить за указанные пределы. Все измерения были проведены с 0 1 % - ным раствором NH4C1, прибавляемым с такой скоростью, чтобы достигнуть максимума образования микродуг. Напряжение увеличивали ступенчато ( по 0 25 кв на каждую ступень) и выдерживали постоянным в течение 1 ч на каждом уровне до тех пор, пока на поверхности изолятора не образовывались треки током утечки. [45]
Страницы: 1 2 3 4