Зона - холодное пламя
Cтраница 2
Желательно дальнейшее исследование взрывных пределов. Беглый обзор рис. 21 и 23 показывает, что кривая высокотемпературного предела разрывается довольно резко при низких давлениях, если встречается зона холодных пламен. Как можно было ожидать, настоящему взрыву предшествует достаточно тяжелая реакция холодных пламен, дающая так называемое двухста-дийное воспламенение. Можно предположить, что развитие взрыва сильно зависит от накопления промежуточных продуктов в течение первой стадии или стадии холодного пламени. Однако исследование этих вопросов несколько выходит за рамки того материала, который мы здесь рассматриваем. [16]
Так как предполагалось, что ацеталь-дегид является промежуточным продуктом, в реакционную смесь в различные периоды реакции вводился, а затем снопа выделялся альдегид С 4Н3 - СНО. По убыли его радиоактивности и содержанию в смеси в разные периоды времени установлено, что он действительно участвует в реакции в качестве промежуточного продукта, но образуется преимущественно только в начальной стадии процесса в период индукции и в зоне холодного пламени. [17]
Помимо того, что без химического эффекта невозможно объяснить воспламенение при низких температурах, притом с исчезающе малым периодом индукции та, этот эффект вытекает из самой природы высокотемпературного воспламенения. Наличие в продуктах холодного пламени значительных количеств формальдегида создает возможность вырожденных разветвлений, специфичных для высокотемпера т у р н о г о процесса. Образование непосредственно в зоне холодного пламени значительной концентрации свободных радикалов снимает стадию зарождения, лимитирующую само возникновение высокотемпературного процесса. Мерой кинетического эффекта холодного пламени может поэтому служить интенсивность люминесценции и создаваемая в холодном пламени концентрация формальдегида. [18]
В работе Кэйна и Тоуненда [36] было найдено ( см. рис. 205), что добавки N02 ( от ОД до 1 %) к пропано-воздушной смеси ( 7 5 % С3Н8 92 5 % воздуха) значительно снижают минимальное давление верхнетемпературного ( одностадийного) самовоспламенения и практически не влияют на минимальное давление нижнетемпературного ( двух-стадийного) самовоспламенения. Мало сказываются добавки N02 и на форме и расположении граничной кривой зоны холодных пламен. При добавке 0 1 % N02 к пропилено-воз-душной смеси ( 4 5 % С3Н 95 5 % воздуха) несколько снижается минимальное давление верхнетемпературного самовоспламенения. На расположении же границы зоны холодных пламен добавка такого количества N02 сказывается незначительно. Если добавкаNO2достигает 1 %, то резко снижается минимальное давление как верхне -, так и нижнетемпературного воспламенения. [19]
 |
Границы областей воспламенения пропана при раскрытии диафрагмы за ( 5 - 12 мсек ( 1 и за 0 1 мсек ( 2. [20] |
При / () - 12 мсек основными феноменологическими признаками окисления и воспламенения пропана являются холодные пламена, двухстадийное воспламенение и нижпетемпературный полуостров воспламенения. Другими словами, феноменология соответствует общеизвестной. Аналогичная картина регистрируется при использовании устройства с разрывом диафрагмы за 1 0 мсек. В области медленного окисления отсутствует зона холодных пламен, а при температурах, где можно было бы ожидать их появления, возникает длительное свечение существенно меньшей интенсивности, чем у холодных пламен, и практически исчезающее при / г 0 1 мсек. При всех значениях / и Т справа от граничной кривой 2 области воспламенения ( см. рис. 1) регистрируется одностадийный взрыв. [21]
Известно, что небольшая концентрация альдегидов, возникающих при окислении углеводородов обычно объясняется равенством скоростей их образования и дальнейшего окисления. Нейман и Феклисов [868] доказали ошибочность этого предположения. Было установлено, что ацетальдегид быстро образуется из бутана только в период индукции и в зоне холодного пламени. После угасания холодного пламени скорость образования альдегида очень мала. Его окисление протекает на всех стадиях реакции, но с небольшой скоростью. Незначительная предельная концентрация ацетальдегида при окислении бутана объясняется не равенством скоростей его образования и дальнейшего окисления, а тем, что альдегид образуется только в первых стадиях реакции. В работе [868] приведены некоторые новые соображения по кинетике реакций с участием меченых соединений ( см. дополнение 21 на стр. [22]
Страницы: 1 2