Cтраница 1
Баллистический плунжер представляет собой устройство, которое можно использовать для кратковременного воздействия высоких температур и давлений на газовые смеси. В противоположность ударной трубе, в которой газ подвергается действию одинаковых температур и давлений, возникающих за фронтом падающей или отраженной ударных волн, в баллистическом плунжере образец газа подвергается действию непрерывно возрастающих температур и давлений с последующим быстрым падением их. Давления могут быть значительно выше, чем достигаемые в ударной трубе. [1]
Хотя баллистический плунжер применяется в Калифорнийском технологическом институте еще с 1954 г., но лишь в последнее время в литературе начали появляться данные по исследованиям, проводимым с углеводородами. [2]
Применение реактора типа баллистического плунжера в высокотемпературных исследованиях для измерения термодинамических свойств и скоростей реакции ограничивается существенным недостатком: для определения искомых данных требуются обширные вычисления. Для возможности решения баллистических уравнений, описывающих движение поршня, и определения термодинамических состояний сжатого и рабочего газов необходимо принять ряд упрощающих допущений. [3]
Как ударная труба, так и баллистический плунжер являются высокотемпературными реакторами однократного использования с весьма малой продолжительностью реакции, в то время как плазма является высокотемпературным реактором непрерывного действия. Таким образом, баллистический плунжер и ударную трубу следует рассматривать как инструмент для высокотемпературных химических исследований, но не как технологическое оборудование. [4]
На рис. 13 схематически показано устройство реактора типа баллистического плунжера. [5]
Условия, создаваемые в этом виде реакционного устройства, изменяются от пониженного давления и комнатной температуры до давления 10500 ат и 8000 К, Помимо возможности создания таких жестких условий для протекания необычных реакций, считают, что реакторы типа баллистического плунжера могут использоваться для изучения механизма некоторых реакций и для измерения их скоростей и кинетики. [6]
Как ударная труба, так и баллистический плунжер являются высокотемпературными реакторами однократного использования с весьма малой продолжительностью реакции, в то время как плазма является высокотемпературным реактором непрерывного действия. Таким образом, баллистический плунжер и ударную трубу следует рассматривать как инструмент для высокотемпературных химических исследований, но не как технологическое оборудование. [7]
Ударная труба представляет собой мощное и сравнительно новое средство для изучения высокотемпературных химических процессов к явлений в газах. Как и в баллистическом плунжере, но в противоположность струе плазмы в ударной трубе образцы газа подвергаются кратковременным и четко выраженным импульсам высокой температуры и высокого давления. С другой стороны, струя плазмы дозволяет нагреть газовый поток до высоких температур ( которые точно даже не удается измерить) и поэтому может использоваться главным образом для промышленного осуществления высокотемпературных синтезов, но значительно менее пригодна для проведения требующих высокой точности исследовательских работ. [8]
Дальше будут рассмотрены некоторые методы исследования, позволяющие глубже изучить высокотемпературную химию легких углеводородов и их производных. Будут подробно описаны эти средства исследования - ударная труба, плазменная струя и баллистический плунжер, так как они, вероятно, будут все шире и шире применяться в высокотемпературных химических исследованиях. [9]
Баллистический плунжер представляет собой устройство, которое можно использовать для кратковременного воздействия высоких температур и давлений на газовые смеси. В противоположность ударной трубе, в которой газ подвергается действию одинаковых температур и давлений, возникающих за фронтом падающей или отраженной ударных волн, в баллистическом плунжере образец газа подвергается действию непрерывно возрастающих температур и давлений с последующим быстрым падением их. Давления могут быть значительно выше, чем достигаемые в ударной трубе. [10]
В данной главе рассматриваются только легкие углеводороды GI - С4, являющиеся исходным сырьем для множества продуктов. В первую очередь будет рассмотрено значение нефтехимического производства для нефтяной промышленности в целом. В этих реакторах можно достигнуть весьма высоких температур, значительно превышающих обычные температуры крекинга и пиролиза. В данной главе сравнительно подробно рассматривается теория ударной трубы, плазменного реактора и баллистического плунжера для того, чтобы создать полное представление об этих новых мощных средствах исследования. Далее будут кратко описаны исследовательские работы, проводимые в области высокотемпературной химии легких углеводородов с применением этих новых реакционных устройств, и полученные результаты. [11]
Как видно из приведенной выше схемы, из ацетилена можно получать многочисленные продукты. Химическая промышленность США основывается в большей степени на олефиновом сырье вследствие его дешевизны, чем на ацетилене. Подобные изменения могут потребовать принципиально нового подхода к проблеме, в частности применения реакционных устройств типа ударной трубы, плазменных реакторов и баллистического плунжера. [12]