Образование - пироуглерод
Cтраница 4
Из рис. 7 - 5 видно, что реакция образования пироуглерода имеет первый порядок по концентрации углеводорода. Такие значения получены при давлениях до 2 МПа. Измерение скорости образования пироуглерода при 1500 - 1900 С также показало, что реакция имеет первый порядок. Скорость образования углерода замедляется водородом, особенно при малых концентрациях. [46]
 |
Схема установки для измерения скорости образования пироуглерода в слое сажи. [47] |
В результате первых измерений было показано, что реакция образования пироуглерода на поверхности имеет первый порядок по концентрации углеводорода. Для этого были проведены измерения скорости образования пироуглерода при различной концентрации углеводорода в смесях углеводород - азот при атмосферном давлении. [48]
Таким образом, экспери-ментальные факты позволяют 8 предположить, что образование пироуглерода при пиролизе углеводородов происходит в результате прямого разложения углеводородных молекул. [49]
Весь экспериментальный материал был обработан авторами в предположении, что образование пироуглерода представляет собой гетерогенную реакцию молекул углеводородов на поверхности частиц, скорость которой теоретически выражается уравнением первого порядка. [50]
Методика описываемых опытов практически не отличалась от методики измерения скорости образования пироуглерода в слое сажи. [51]
На рис. 4.23 приведены константы скорости первого порядка для процесса образования пироуглерода из метана, включающие все результаты, данные в настоящей главе. Рассмотрение этого рисунка позволяет сделать следующие выводы. Результаты измерений, выполненных различными авторами, в большинстве случаев не расходятся больше чем на один порядок. [52]
Относительная скорость этих процессов может быть установлена только после измерения скорости образования пироуглерода из различных углеводородов, однако по этому вопросу имеется еще мало экспериментальных данных. Так, Окслей [8] указывает, что при 1000 С скорость образования пироуглерода из ацетилена в 182 раза выше, чем из метана, а при 1600 С эти скорости одинаковы. В работе [20] показано, что при температуре выше 1600 С скорости образования пироуглерода из метана и ацетилена практически одинаковы. По данным Брауна и Уотта ( см. табл. 4.9), скорости для бензола, метана и пропана при температурах 1600 - 2100 С отличаются менее чем на порядок. [53]
Пироуглерод образуется в результате непосредственного распада на поверхности углеводородных молекул, и образование пироуглерода не связано с необходимостью предварительных газофазных реакций. [54]
Таким образом скорость генерации радикалов поверхностью имеет тот же порядок, что и скорость образования пироуглерода и, следовательно, на 3 - 5 порядков выше скорости образования радикалов в объеме. Роль радикалов, генерируемых поверхностью, в образовании пироуглерода становится значительной при переходе реакции в кнудсеновскую область. Это имеет место при снижении давления в процессе осуществления реакции в слое дисперсного или пористого материала ( см. стр. Играют ли эти радикалы какую-либо роль при образовании пироуглерода в условиях, далеких от кнудсенов-ской области, должно быть выяснено в дальнейших исследованиях. [55]
В результате экспериментального исследования процесса образования пироуглерода в слое сажи было доказано, что скорость образования пироуглерода прямо пропорциональна величине геометрической поверхности, находящейся в зоне реакции. [56]
Методика измерения, по существу, не отличается от методики, применяемой для измерения скорости образования пироуглерода в слое сажи ( см. стр. Однако практически оказалось выгоднее измерять не абсолютную, а относительную скорость образования пироуглерода. Поэтому принципиально методика измерения заключается в том, что на определенное время в реакционную зону, в которой поддерживаются постоянные температура и скорость потока углеводорода, вводят две равные навески сажи: исследуемой и эталонной. [57]
Можно считать экспериментально доказанным, что при термическом разложении углеводорода в слое дисперсного материала скорость образования пироуглерода, отнесенная к единице поверхности, не зависит от дисперсности материала. На этом принципе основан, в частности, кинетический метод измерения удельной поверхности сажи ( см. стр. Отсюда следует, что скорость образования пироуглерода, отнесенная к единице объема реакционного пространства, пропорциональна заключенной в этом объеме поверхности. А это может наблюдаться только в том случае, если процесс образования пироуглерода идет на поверхности, и предварительной стадии, протекающей в объеме, не требуется. [58]
Несмотря на большое число работ, процесс образования пироуглерода изучен недостаточно и надежных количественных данных о скорости образования пироуглерода пока очень мало. Это объясняется тем, что измерение скорости образования пироуглерода связано с большими трудностями. [59]
В этих работах не было проведено кинетического анализа экспериментальных результатов, но сделан вывод, что механизм образования пироуглерода нельзя отождествлять с простой гетерогенной реакцией метана на поверхности. Авторы считают, что первой стадией образования пироуглерода является образование радикалов и полимеризация в объеме. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5