Термическое разложение - метан
Cтраница 3
Разработана методика исследования механизма термического разложения метана при 1500 - 2500 С. Реакцию проводят в струевых условиях в токе аргона. Закалка продуктов реакции осуществляется при адиабатическом расширении в вакуум. Основными продуктами реакции при температурах 1500 - 2300 С являются этилен и ацетилен, образующиеся при дегидрировании этилена. [31]
В связи с разработкой процесса термического разложения метана на поверхности пористых контактов, протекающего без образования дисперсного углерода ( сажи) и с получением достаточно чистого водорода [1, 2], возникла необходимость изучения кинетики такого процесса. [32]
Для термодинамической оценки реального процесса термического разложения метана более правильным является рассмотрение не истинно равновесного состава, а состава квазиравновесного, не учитывающего образования твердой фазы. Как видно из опытов по пиролизу метана в плазменной струе аргона, характеристические времена образования твердого углерода значительно превышают времена газофазных реакций, имеющие порядок 1 ( Г4 сек. Поэтому для таких времен следует рассчитывать равновесие только по газообразным продуктам. [33]
С, в то время как термическое разложение метана слабо проявляется даже при 550 С. [34]
В основу расчета положены константы скоростей термического разложения метана, этана, этилена и ацетилена, полученные Г. И. Козловым и В. Г. Кнорре [11] в экспериментах на ударной трубе. Эти данные удовлетворительно согласуются с данными других авторов [12-17] ( рис. 3), но, в отличие от них, получены в области более высоких температур. Исключение составляет константа скорости разложения ацетилена. [35]
Возможность получения метилена на первой стадии термического разложения метана является предметом многих разногласий. Кассель ( 1933 г.) изучал кинетику процесса в кварцевых колбах при 700 - 800 и нашел, что реакция является гомогенной и первого порядка. Энергия активации была определена равной 79 000 кал. [36]
 |
Области самовоспламенения гремучего газа до введения атомарного кислорода ( - 7 и в присутствии атомов О ( - [ 4301. [37] |
Так, радикал СН3 найден при термическом разложении метана, этана, пропана, бутана, тетраметилэтилена, бутена, азометана, окиси этилена и пропилена, перекиси бутила, диметилового вфира, метил-этилкетона, диметилдисульфида. Mace-спектрометрический анализ продуктов химических реакций в настоящее время является мощным средством в арсенале кинетических исследований. Ввиду того, что при обычно применяемой для образования ионов бомбардировке электронами не всегда удается отличить продукты ионизации изучаемых атомов и радикалов от ионов, возникающих при разложении молекул, используется фотоионизация: подбирая источник света, можно процесс В / п н В4 е изолировать от процесса ВН - [ - hvm В4 е Н - Из измерений концентрации радикалов в зоне реакции следует, что во многих случаях эти концентрации весьма значительны. Как уже указывалось, концентрация атомов Н в разреженных плаленах водорода может составлять десятки процентов от концентрации молекулярного водорода. Эти концентрации в тысячи и десятки тысяч раз превышают равновесные концентрации атомов и радикалов, из чего следует их химическое ( а не термическое) происхождение. [38]
Однако опыт показывает возможность получения при термическом разложении метана значительного количества ацетилена при температурах 1400 - 1500 С. Следовательно, получающийся ацетилен является термодинамически неустойчивым промежуточным продуктом и для его сохранения необходима быстрая закалка продуктов реакции, которая предупреждает разложение ацетилена на углерод и водород. [39]
Шнайдер [93], исследовав влияние этана на термическое разложение метана в потоке в кварцевой трубке при атмосферном давлении и 1050, 1302 и 1549 С, обнаружил, что при низких температурах этан ускоряет крекинг метана. С повышением температуры ускоряющее действие этана сильно уменьшается. Эти данные также указывают на цепной механизм крекинга метана при относительно невысоких температурах, так как только в этом случае этан может оказывать ускоряющее действие. [40]
Водяной пар взаимодействует с более реакционноспособными продуктами термического разложения метана. Так, например, образующиеся при конверсии метана этилен и ацетилен, реагируя с водяным паром, дают спирты, а последние разлагаются с образованием окиси углерода, водорода и метана. [41]
Как показало проведенное исследование, кинетика процесса термического разложения метана на поверхности пористых материалов в условиях высоких температур ( 1000 - 1300) в основном подчиняется общим кинетическим закономерностям процесса: процесс протекает с высоким температурным коэффициентом, значительно тормозится водородом и зависит от величины применяемой поверхности. [42]
Важным результатом, использованным при построении схемы термического разложения метана, явилось наблюдение Сторка [10], что при достаточно быстром уводе продуктов реакции из зоны высокой температуры до 95 % метана расходуется на образование этана. [43]
В этом случае на частицах слоя благодаря термическому разложению метана, содержавшегося в псевдоожи-жающем газе, отлагался углерод, и отложение это было использовано как электропроводный материал и восстановитель соединений фосфора. [44]
Интересно сравнить полученные результаты с результатами объемного процесса термического разложения метана, сопровождающегося образованием сажи. [45]
Страницы: 1 2 3 4