Скорость - образование - пироуглерод
Cтраница 2
Таким образом скорость генерации радикалов поверхностью имеет тот же порядок, что и скорость образования пироуглерода и, следовательно, на 3 - 5 порядков выше скорости образования радикалов в объеме. Роль радикалов, генерируемых поверхностью, в образовании пироуглерода становится значительной при переходе реакции в кнудсеновскую область. Это имеет место при снижении давления в процессе осуществления реакции в слое дисперсного или пористого материала ( см. стр. Играют ли эти радикалы какую-либо роль при образовании пироуглерода в условиях, далеких от кнудсенов-ской области, должно быть выяснено в дальнейших исследованиях. [16]
В результате экспериментального исследования процесса образования пироуглерода в слое сажи было доказано, что скорость образования пироуглерода прямо пропорциональна величине геометрической поверхности, находящейся в зоне реакции. [17]
Можно считать экспериментально доказанным, что при термическом разложении углеводорода в слое дисперсного материала скорость образования пироуглерода, отнесенная к единице поверхности, не зависит от дисперсности материала. На этом принципе основан, в частности, кинетический метод измерения удельной поверхности сажи ( см. стр. Отсюда следует, что скорость образования пироуглерода, отнесенная к единице объема реакционного пространства, пропорциональна заключенной в этом объеме поверхности. А это может наблюдаться только в том случае, если процесс образования пироуглерода идет на поверхности, и предварительной стадии, протекающей в объеме, не требуется. [18]
Методика измерения, по существу, не отличается от методики, применяемой для измерения скорости образования пироуглерода в слое сажи ( см. стр. Однако практически оказалось выгоднее измерять не абсолютную, а относительную скорость образования пироуглерода. Поэтому принципиально методика измерения заключается в том, что на определенное время в реакционную зону, в которой поддерживаются постоянные температура и скорость потока углеводорода, вводят две равные навески сажи: исследуемой и эталонной. [19]
Несмотря на большое число работ, процесс образования пироуглерода изучен недостаточно и надежных количественных данных о скорости образования пироуглерода пока очень мало. Это объясняется тем, что измерение скорости образования пироуглерода связано с большими трудностями. [20]
В интервале температур 850 - 925 С активационный барьер разложения до углерода ряда углеводородов ( табл. 26) составляет 36 5 3 5 ккал / моль, и скорости образования пироуглерода из различных углеводородов различаются в относительно малой степени. В табл. 26 приведены данные о кинетике отложения пироуглерода при пиролизе некоторых углеводородов. [21]
Практически полное отсутствие объемных процессов в условиях измерений [17] позволяет распространить выводы, полученные для слоя дисперсного материала, также и на плоскую поверхность, соприкасающуюся со свободной газовой фазой Это подтверждается тем, что скорость образования пироуглерода не зависит от изменения величины отношения поверхности к объему. [22]
При переработке нефти могут происходить три типа процессов образования пироуглерода: из жидкой фазы; из газовой фазы; из жидкой и газовой фаз одновременно. Скорость образования пироуглерода пропорциональна величине поверхности, на которой он выделяется. Реакция имеет первый порядок по концентрации углеводорода и сильно тормозится водородом. Энергия активации реакции изменяется с изменением температуры, поэтому расчет величины энергии активации по уравнению Ар-рениуса дает неверный результат. [23]
 |
Отношение фактической концентрации водорода к концентрации, рассчитанной по реакции СН4 С 2Н2 при различном парциальном давлении метана в смеси метан - аргон. Температура 800 С. [24] |
При низком давлении, когда вероятность соударения радикалов с молекулами метана становится меньше вероятности соударения с поверхностью других сажевых частиц ( кнудсеновский режим), возможно разложение радикалов на поверхности с образованием углерода и водорода. Таким образом, увеличение скорости образования пироуглерода и одновременное уменьшение отношения Н2эксп / Н2расЧ при низком давлении объясняется вторичным взаимодействием радикалов с поверхностью при переходе в кнудсеновскую область. [25]
 |
Схема установки для измерения скорости образования пироуглерода в слое сажи. [26] |
В результате первых измерений было показано, что реакция образования пироуглерода на поверхности имеет первый порядок по концентрации углеводорода. Для этого были проведены измерения скорости образования пироуглерода при различной концентрации углеводорода в смесях углеводород - азот при атмосферном давлении. [27]
Несмотря на большое число работ, процесс образования пироуглерода изучен недостаточно и надежных количественных данных о скорости образования пироуглерода пока очень мало. Это объясняется тем, что измерение скорости образования пироуглерода связано с большими трудностями. [28]
Нет сомнений, что радикальные продукты газофазных реакций могут при соударении с поверхностью разлагаться до углерода. Однако при протекании в основном механизма ( 3) скорость образования пироуглерода не может быть больше скорости образования радикалов. При соотношении газового объема к поверхности, на которой отлагается еи-роуглерод V, см3 см-2, концентрации углерода в газе С, молекул см-3, числе атомов углерода в радикале п и константе скорости распада молекулы на радикалы, разлагающиеся до углерода, К, сек. [29]
 |
Сравнение скоростей объемного и поверхностного процессов. [30] |
Страницы: 1 2 3 4