Скорость - образование - пироуглерод
Cтраница 1
 |
Относительная скорость образования пироуглерода из смесей метана, ацетилена и бензола с азотом при атмосферном давлении. т / - метан. 2 - ацетилен. 3 - бензол. [1] |
Скорость образования пироуглерода достаточно хорошо изучена лишь до 1000 С. [2]
 |
Относительная скорость образования пироуглерода. [3] |
Измерения скорости образования пироуглерода на плоских пластинках платины и кварца при температурах 800 - 1000 С дали значения, мало отличающиеся от полученных для кварцевых нитей. Так, при 800 С константа скорости роста пироуглерода из метана на платине оказалась равной 4 2 - 10-и, тогда как на кварцевых нитях она имеет значение 4 5 - 10 11 г - см-2 сек 1 атм-1. [4]
Была измерена скорость образования пироуглерода из метана и ацетилена [20] при температурах 1500 - 1900 С. Опыты проводили при относительно малой концентрации метана ( 1 - 5 объемн. Аргон нагревали в плазменной дуге и метан вводили в горячий аргон. [5]
В принципе измерение скорости образования пироуглерода в слое сажи заключается в следующем. Через обогреваемую снаружи реакционную трубку ( рис. 4.1) пропускают исследуемый углеводород или смесь углеводорода с водородом или инертным газом. Температура реакционной трубки и скорость потока газа поддерживаются постоянными. В реакционную трубку на определенное время вводят лодочку с навеской сажи, удельная поверхность которой известна. Взвешивание лодочки до и после опыта дает количество углерода, образовавшегося на поверхности сажи. [6]
Для выяснения зависимости скорости образования пироуглерода от толщины образовавшегося слоя пироуглерода были поставлены опыты [35], результаты которых для канальной и ацетиленовой сажи приведены на рис. 4.22. На рисунках по оси абсцисс отложены суммарная масса навески ( в процентах от первоначальной), а по оси ординат - наблюдаемая скорость образования углерода в процентах от значения начальной скорости. На оси абсцисс вместо фактически измеряемого отношения масс отложено отношение объемов V / V0, что возможно благодаря малому различию истинной плотности первоначальных сажевых частиц и покрывающего их слоя пироуглерода. [7]
Учитывая значительное влияние на скорость образования пироуглерода свойств поверхности и сравнительно низкое значение энергии активации образования пнро-углерода при термическом разложении метана, можно предположить, что элементарный акт разложения на поверхности происходит при взаимодействии молекул метана с силовым полем твердой поверхности. [8]
Так как водород сильно снижает скорость образования пироуглерода, данные, полученные при применении аргона, несколько искажаются наложением влияния выделяющегося водорода на кинетику образования пироуглерода на влияние на нее строения исходного углеводорода. При разбавлении водородом это искажение устраняется. Для всех приведенных в табл. 2.2 углеводородов кроме бензола и, в меньшей степени, этилена различия в скоростях образования пироуглерода при применении в качестве разбавителя водорода очень малы. Скорость выделения пироуглерода при замене аргона на водород уменьшается в 10 - 200 раз для различных углеводородов. [9]
Авторы пришли к заключению, что скорость образования пироуглерода не пропорциональна концентрации метана. [10]
На рис. 4.9 даны результаты измерения скорости образования пироуглерода на саже и кварцевом волокне при 800 С. [11]
Имеющиеся в литературе данные по изменению скорости образования пироуглерода при различном парциальном давлении водорода [7, 8, 10, 11] удовлетворительно описываются этим уравнением ( рис. 5), Таким образом, обсуждаемый механизм образования пироуглерода, по-видимому, объясняет все экспериментально установленные закономерности этого процесса. [13]
Методика описываемых опытов практически не отличалась от методики измерения скорости образования пироуглерода в слое сажи. [14]
Относительная скорость этих процессов может быть установлена только после измерения скорости образования пироуглерода из различных углеводородов, однако по этому вопросу имеется еще мало экспериментальных данных. Так, Окслей [8] указывает, что при 1000 С скорость образования пироуглерода из ацетилена в 182 раза выше, чем из метана, а при 1600 С эти скорости одинаковы. В работе [20] показано, что при температуре выше 1600 С скорости образования пироуглерода из метана и ацетилена практически одинаковы. По данным Брауна и Уотта ( см. табл. 4.9), скорости для бензола, метана и пропана при температурах 1600 - 2100 С отличаются менее чем на порядок. [15]
Страницы: 1 2 3 4