Cтраница 2
При недостаточном содержании кислорода в смеси или при неравномерном его распределении усиливаются процессы термического разложения углеводородов с образованием тяжелых углеводородов и сажи, что обусловливает химическую неполноту горения. [16]
Несмотря на широкое промышленное развитие процессов термического разложения нефтепродуктов, наши сведения о механизме и кинетике процессов термического разложения углеводородов не являются достаточно полными. При практическом осуществлении высокотемпературного пиролиза приходится иметь дело не с конечным равновесием, а с промежуточными состояниями. [17]
Процесс роста зародышей приводит к образованию сажевых частиц, различимых при помощи электронного микроскопа, и в принципе не отличается от описанного выше процесса роста углеродной поверхности. Абсолютная скорость роста сажевых частиц при процессе термического разложения углеводородов весьма значительна, так что время образования даже наиболее крупных частиц имеет порядок ОД сек. Однако эта скорость на несколько порядков меньше скорости диффузии молекул углеводорода к поверхности частицы, так что рост сажевых частиц находится в кинетической области и не лимитируется скоростью диффузии молекул углеводорода к поверхности. [18]
На рис. 1 показана зависимость энергии активации от температуры для метана, бензола и ацетилена. Приведенные па рис. 1 результаты измерения энергии активации ввиду малого числа точек не дают еще зависимости E f ( T), однако убедительно показывают резкое падение энергии активации процесса термического разложения углеводородов с температурой. [19]
При описании структуры факела эжекционной горелки было указано, что часть горючих компонентов газового топлива, не успевших вступить в реакцию горения в первом фронте пламени, пересекает его, подвергаясь нагреву, и затем, взаимодействуя с кислородом вторичного воздуха, образует второй фронт пламени. Процесс окисления благоприятствует успешному ходу горения. Процесс термического разложения углеводородов осложняет горенке и вызывает в большинстве случаев потери тепла от химического недожога. [20]
От условий, в которых протекает та или иная стадия процесса, зависит возможность получения минимального химического недожога топлива и высоких теплотехнических показателей работы топки. Так, например, чем тоньше распыл мазута, тем быстрее происходит процесс его испарения и, следовательно, ускоряется завершение реакции горения. При недостаточном количестве воздуха в процессе термического разложения углеводородов, расщепление их может достигнуть конечных продуктов, что приводит к образованию свободного углерода ( сажи), очень трудно поддающегося сжиганию. Для горения его требуется температура не менее 900 С. В связи с этим при сжигании мазута весь воздух следует подводить к корню факела с обеспечением тщательного перемешивания его с распыливаемым мазутом. При этом процесс расщепления углеводородов не доходит до конечных продуктов разложения, а заканчивается образованием легких и тяжелых углеводородов. Легкие углеводороды и водород очень легко и быстро сгорают; тяжелые высокомолекулярные углеводороды, так же как и сажистый углерод, сгорают трудно, требуя особых благоприятных температурных условий. В большинстве случаев они покидают топку не сгорая, и образуют копоть и сажу. [21]
От условий, в которых протекает та или иная стадия процесса, зависит возможность получения минимального химического недожога топлива и высоких теплотехнических показателей работы топки. Так, например, чем тоньше распыл мазута, тем быстрее происходит процесс его испарения и, следовательно, ускоряется завершение реакции горения. При недостаточном количестве воздуха в процессе термического разложения углеводородов, расщепление их может достигнуть конечных продуктов, что приводит к образованию свободного углерода ( сажи), очень трудно поддающегося сжиганию. Для горения его требуется температура не менее 900 С. В связи с этим при сжигании мазута весь воздух следует подводить к корню факела с обеспечением тщательного перемешивания его с распыливаемым мазутом. При этом процесс расщепления углеводородов йе доходит до конечных продуктов разложения, а заканчивается образованием легких и тяжелых углеводородов. Легкие углеводороды и водород очень легко и быстро сгорают; тяжелые высокомолекулярные углеводороды, так же как и сажистый углерод, сгорают трудно, требуя особых благоприятных температурных условий. В большинстве случаев они покидают топку не сгорая, и образуют копоть и сажу. Опыт показывает, что амбразура должна выполняться в виде усеченного конуса с расширением внутрь топки. Устойчивое горение факела возможно лишь при определенных значениях потока мазуто-газовой смеси и скорости распространения пламени. По мере удаления от сопла форсунки скорость распространения пламени увеличивается пропорционально температуре потока. Скорость струи топливо-воздушной смеси в этом направлении, наоборот, уменьшается в связи с возрастанием сечения амбразуры. Воспламенение мазуто-газовой смеси происходит в том сечении, где скорость потока и скорость распространения пламени равны. Равенство этих скоростей наступает тем дальше от форсунки, чем больше скорость распространения пламени. Конусообразная конструкция амбразуры за счет падения скорости потока в направлении его движения приближает к форсунке зону зажигания мазуто-воздушной смеси, обеспечивая устойчивое горение факела, без отрыва пламени. Отрыв пламени может произойти по целому ряду причин, основными из которых являются: малая скорость распространения пламени при возрастании скорости потока; большой избыток воздуха; чрезмерное снижение производительности котла ( форсунки); чрезмерный перегрев мазута, что может вызвать пульсацию с образованием газовых прослоек, разрывающих факел, и, наконец, засорение форсунки. [22]
Это обстоятельство находится в связи с тем, что процесс термического разложения углеводородов проводился до сих пор в периодически действующих аппаратах; водород получался загрязненным большим количеством примесей. [23]
Вследствие этого монокристаллы алмаза и поликрпстал-лические сростки ( баллас или карбонадо) нашли применение при изготовлении абразивного, режущего, бурового инструмента и фильер. Сочетая в себе высокую теплопроводность и электропроводность, жаропрочность, термостойкость и химическую стойкость, графит служит основой конструкционных, антифрикционных, огнеупорных, электродных и электротехнических материалов, применяемых в дуговых металлургических печах электролизерах, электр. Сырье - обычно дробленый и прокаленный нефтяной кокс и каменноугольный пек, которые после дозирования и смешивания подвергают прессованию, обжигу ( карбонизации) при т-ре 1100 - 1300 С и графитизации при т-ре - 3000 С. Широко распространены пирографит - материал с высокой анизотропией св-в, получаемый в процессе термического разложения углеводородов на нагретой поверхности, и стеклоуглерод, образующийся в результате спец. Разработан метод произ-ва угольных и графитизированных волокон и тканей, получаемых безокислительной термообработкой вискозы. Углеродистые ткани применяют в электронагревательных устройствах, при произ-ве углепластиков, в качестве теплоизоляции. [24]