Зародыш - сажевая частица
Cтраница 3
Таким образом, ход во времени процесса образования дисперсного углерода при термическом разложении углеводородов определяется соотношением скоростей следующих трех процессов: 1) нагрев углеводорода, 2) образование зародышей сажевых частиц и 3) рост частиц. При этом скорость нагрева углеводорода является наиболее важным фактором, определяющим скорость суммарного процесса разложения и дисперсность получающейся сажи. [31]
В теории образования аэрозолей при конденсации принимается [19, 20], что зародыш образуется в результате спонтанной флуктуации. В отличие от конденсации зародыш сажевой частицы образуется в результате химической реакции. А так как необходимое для образования зародыша число молекул не может вступить в реакцию одновременно, то несомненно, что образование зародыша сажевой частицы имеет сложную природу и состоит из ряда последовательных элементарных актов. Последние экспериментальные результаты, в частности, приведенные в предыдущих разделах, показывают, что этот процесс имеет цепную природу и первым его актом является образование углеводородного радикала. Цепная природа образования сажевых частиц доказывается наличием концентрационных порогов и периода индукции. [32]
Для неароматических углеводородов образованию сажи всегда предшествует образование ацетилена; предполагают, что в этом случае зародыши сажевых частиц из него и образуются. В случае ароматических углеводородов зародыши сажевых частиц образуются с большей скоростью, чем из ацетилена. С увеличением числа конденсированных ароматических колец в молекуле углеводорода скорость образования сажевых частиц при данных физических условиях повышается. [33]
Это иллюстрирует трудность возникновения зародышей сажевых частиц. [34]
Для неароматических углеводородов образованию сажи всегда предшествует образование ацетилена. Предполагают, что в этом случае зародыши сажевых частиц из него и образуются. [35]
 |
Зависимость выхода сажи из природного газа от концентрации нафталина в смеси природный газ - нафталин. [36] |
Добавка к метану небольших количеств ароматических углеводородов приводит к резкому увеличению выхода частиц. Это объясняется значительно большей скоростью образования зародышей сажевых частиц из молекул ароматических углеводородов, чем из молекул простейших углеводородов с прямыми цепями. [37]
По-видимому, ацетилен, как это неоднократно высказывалось рядом авторов, играет в механизме образования сажи существенную роль. Однако это не позволяет утверждать, что зародыши сажевых частиц образуются именно из ацетилена. [38]
Реакции присоединения при очень высоких температурах, по-видимому, являются начальными стадиями процесса образования зародышей сажевых частиц. Понижение давления при этом, если образующийся ацетилен быстро выводится из реакционной зоны и не подвергается термическим превращениям, должно понижать выход сажи и повышать выход ацетилена. [39]
Образование дисперсного углерода объясняется тем, что наряду с процессами неполного и полного горения при газификации протекают процессы расщепления углеводородов. В соответствии с основными положениями теории П. А. Теснера [13] образованию сажевой частицы предшествует образование радикала, из которого образуется зародыш сажевой частицы, имеющей физическую поверхность. [40]
Большие значения энергии активации образования зародышей при молекулярных реакциях заставляют думать, что более вероятен цепной механизм образования зародышей. Надо подчеркнуть, что каков бы ни был механизм образования углеродных радикалов образование их необходимо только для получения зародышей сажевых частиц. Дальнейший рост этих зародышей протекает как чисто молекулярный процесс. [41]
Из исследованных углеводородов наименьшей пороговой концентрацией обладает бензол, а наибольшей - метан. Наличие этих так называемых концентрационных порогов свидетельствует, по всей вероятности, о важной роли цепных процессов при образовании зародышей сажевых частиц. [42]
В условиях получения печных активных саж парафиновая часть молекулы в процессе сажеобразования участия, по-видимому, не принимает. Однако некоторое количество углерода парафиновой структуры ( до 15 %) может ускорить образование углеводородных радикалов, способных превращаться в зародыши сажевых частиц. Ненасыщенные связи в боковых цепях ароматических углеводородов также способствуют ускорению процесса образования сажи. [43]
Для смесей метана с ароматическими углеводородами зависимость выхода частиц от концентрации имеет совершенно другой вид. Для малых концентраций бензола и нафталина кривые зависимости выхода частиц от концентрации имеют резко выраженный максимум. Это показывает, что зародыши сажевых частиц из молекул ароматических углеводородов образуются, по-видимому, по другому механизму и со значительно большей скоростью, чем для алифатических углеводородов. [44]
Для смесей метана с ароматическими углеводородами зависи - мость выхода частиц от концентрации имеет совершенно другой вид. Для малых концентраций бензола и нафталина кривые выход частиц - концентрация имеют резко выраженный максимум. Это показывает, что зародыши сажевых частиц из молекул ароматических углеводородов образуются по совершенно другому механизму и со значительно большей скоростью, чем для нециклических углеводородов. Если принять, что для начальной возрастающей ветви кривой выхода частиц для смесей метан - бензол и метан - нафталин наблюдается аддитивность, то выход частиц из бензола должен быть на два, а для нафталина примерно на три порядка выше, чем для метана. [45]
Страницы: 1 2 3 4