Пиролизер - постоянный нагрев
Cтраница 1
Простейший пиролизер постоянного нагрева может быть выполнен из термостойкого стекла в виде трубчатого реактора, обогреваемого электрическим током. Такой пиролизер, выполненный из стекла в сочетании со стеклянной колонкой, может быть использован для исследования нелетучих высокомолекулярных соединений, анализ которых возможен на основе легкой фракции продуктов пиролиза. Хроматографическую систему из стекла можно применять для анализа образцов, при деструкции которых образуются реакционноспособные соединения. [1]
Из пиролизеров постоянного нагрева получили распространение устройства печного типа [ 10, И ], представляющие собой горизонтально расположенную электропечь, внутри которой находится кварцевый трубчатый реактор. Температура внутри реактора может быть от комнатной до 1000 С. В последнем случае при вводе растворимых проб проволочку опускают в раствор образца на определенную глубину, так чтобы вся проба оказалась в зоне пиролиза при одинаковой температуре. Твердые образцы накалывают на конец проволочки [12] или кварцевого дрота, закрепленного в головке пиролитического устройства, и вводят в зону пиролиза. Однако в случае ввода твердого образца таким способом возможно падение пробы в Хроматографическую колонку без разложения, поэтому для ввода твердых проб вместо стержня целесообразно использовать конусообразную спираль. [2]
К пиролизерам постоянного нагрева относят также устройства для парофазного пиролиза, предназначенные для термического разложения летучих соединений. Парофазный пиролизер включает трубчатый реактор, который с целью увеличения поверхности контакта изготавливают в виде змеевика из трубки небольшого диаметра. Змеевиковый реактор изготовлен из золотой трубки длиной 1 м и внутренним диаметром 1 мм, которая намотана на серебряный сердечник и закрыта серебряной рубашкой. До входа в пиролизер газ-носитель подогревается в специальной трубке, расположенной в корпусе пиролитического устройства, до температуры реактора. Такая конструкция парофазного пиролизера, обладающего высокой тепловой массой и высокой теплопроводностью, позволяет создавать равномерную температуру по всему реактору и поддерживать изотермический режим даже в случае эндотермических реакций распада. Реакторы, изготовленные из меди или серебра, дают аналогичные результаты [14] в отношении создания температурного режима, при этом вследствие крекинга исследуемых соединений может образовываться углерод, и поэтому золотой реактор является более предпочтительным, так как имеется возможность выжечь образовавшийся углерод в присутствии воздуха без опасности окисления материала самого реактора. [3]
К пиролизерам постоянного нагрева относят устройства, в которых заданная температура в зоне пиролиза поддерживается постоянной с помощью внешнего обогрева, а исследуемый образец, находящийся первоначально при комнатной температуре, вводят с помощью специального устройства в заранее нагретую до заданной температуры зону пиролиза. [4]
 |
Номограмма для выбора условий работы филанента. [5] |
В пиролизерах постоянного нагрева профиль изменения температуры образца, имеющего первоначально комнатную температуру и вводимого в заранее нагретую до заданной температуры Тр печь, аналогичен таковому в пиролизерах фила-ментного типа. Однако скорость нагрева образца значительно ниже вследствие затруднений в теплопередаче. [6]
В пиролизерах постоянного нагрева процесс передачи тепла замедлен вследствие перехода от источника нагрева через газовую среду и подложку из материала различной теплопроводности ( платина, кварц, слюда, медь и др.) к образцу. При этом образец никогда не достигает температуры реактора. Поскольку в пиролизерах постоянного нагрева концентрация характеристических компонентов уменьшается за счет протекания вторичных реакций, с целью обеспечения требуемого порога чувствительности необходимо заметное увеличение размеров пиролизуемого образца, что в свою очередь приводит к усилению вторичных реакций и затруднению диффузии продуктов пиролиза в массе образца. В связи с этим становится понятной температурная зависимость качественного и количественного состава продуктов пиролиза в пиролизерах постоянного нагрева, характеризующаяся усилением вторичных реакций с ростом температуры. [7]
 |
Схема градиента температуры в образце и в реакторах пиролизеров импульсного нагрева ( А и постоянного нагрева ( Б. [8] |
В пиролизерах импульсного и постоянного нагрева имеется градиент температуры как по сечению в зоне пиролиза, так и в самом образце. Однако в зависимости от способа подвода тепла к образцу градиент температуры имеет противоположную направленность. [9]
При использовании микрообразцов в виде тонких пленок время нагрева образца и термоэлемента в пиролизерах импульсного нагрева практически совпадает [48, 51, 53], тогда как в пиролизерах постоянного нагрева при т т 0 время нагрева образца является наибольшим и занимает обычно 25 - 30 с, причем продолжительность нагрева и скорость подъема температуры образца соответственно зависят от равновесной температуры в зоне пиролиза, а также от массы образца, массы и материала подложки. [10]
Для аналитических целей наиболее целесообразно применение в системе хроматографа пиролизеров импульсного нагрева, наилучшим образом обеспечивающих специфичность пирограмм и воспроизводимость качественных и количественных результатов для образцов различной природы. Пиролизеры постоянного нагрева могут быть использованы для решения некоторых конкретных задач или для специальных исследований. [11]
 |
Зависимость выхода характеристических продуктов пиролиза бутилкаучука от продолжительности нагрева термоэлемента. [12] |
Влияние газа-носителя на характер образования продуктов пиролиза проявляется в разной степени в пиролизерах различных типов. В пиролизерах постоянного нагрева, в которых осуществляется теплопередача от нагретых до заданной температуры стенок реактора к образцу через газовую среду, природа и скорость потока газа-носителя могут играть существенную роль. Скорость газа-носителя при этом будет оказывать влияние в большей мере в связи с ролью вторичных реакций, протекание которых связано с временем пребывания образовавшихся продуктов пиролиза в зоне реакции, что, в свою очередь, непосредственно зависит от линейной скорости газа-носителя. [13]
Наиболее прецизионным методом определения таких циклических структур является ПГХ. С целью определения циклополиизопрена пиролиз проводили [136] при 620 С в пиролизере постоянного нагрева с реактором диаметром 1 мм, который присоединяли с помощью металлического капилляра диаметром 0 25 мм непосредственно к капиллярной колонке без делителя потока. [14]
В пиролизерах постоянного нагрева процесс передачи тепла замедлен вследствие перехода от источника нагрева через газовую среду и подложку из материала различной теплопроводности ( платина, кварц, слюда, медь и др.) к образцу. При этом образец никогда не достигает температуры реактора. Поскольку в пиролизерах постоянного нагрева концентрация характеристических компонентов уменьшается за счет протекания вторичных реакций, с целью обеспечения требуемого порога чувствительности необходимо заметное увеличение размеров пиролизуемого образца, что в свою очередь приводит к усилению вторичных реакций и затруднению диффузии продуктов пиролиза в массе образца. В связи с этим становится понятной температурная зависимость качественного и количественного состава продуктов пиролиза в пиролизерах постоянного нагрева, характеризующаяся усилением вторичных реакций с ростом температуры. [15]
Страницы: 1 2