Диссоциация - метан
Cтраница 2
 |
Схема горелки Бунзена. [16] |
Реакторы-горелки используются для производства сажи из метана рис. 6.2.3. Сажа образуется при высокой температуре в условиях, когда свободная энергия диссоциации метана на углерод и водород имеет отрицательное значение, а необходимое для проведения реакции тепло получается в результате сгорания части метана с воздухом. В реакторе, показанном на рис. 6.2.3, а, метан для образования сажи подается в камеру сгорания, а в реакторах, показанных на рис. 6.2.3 б, в и г, метан для образования сажи подается в камеру смешения, при этом количество воздуха, подаваемого в реактор, значительно ниже стехиометрическо-го соотношения. [17]
 |
Схема горелки Бунзена.| Промышленная горелка. [18] |
Реакторы-горелки используются для производства сажи из метана рис. 6.2.3. Сажа образуется при высокой температуре в условиях, когда свободная энергия диссоциации метана на углерод и водород имеет отрицательное значение, а необходимое для проведения реакции тепло получается в результате сгорания части метана с воздухом. В реакторе, показанном на рис. 6.2.3, а, метан для образования сажи подается в камеру сгорания, а в реакторах, показанных на рис. 6.2.3 5, в и г, метан для образования сажи подается в камеру смешения, при этом количество воздуха, подаваемого в реактор, значительно ниже стехиометрическо-го соотношения. [19]
Последняя реакция более вероятна, так как она требует затраты тепла около 80 000 кал, против 101 000 кал, необходимых для диссоциации метана на метил и атом водорода. [20]
В 1949 г. Райт и Тэйлор [9] исследовали эту же реакцию более подробно с применением никель-окиснохромового катализатора в интервале температур 100 - 225 и доказали, что происходит ступенчатый обмен и диссоциация метанов. Работы в этом направлении вызвали большой интерес, и в 1951 г. было опубликовано большое число исследований. Среди них было сообщение Каудера и Тэйлора [11] об обмене пропана и дейтерия на платинированной платине, описание подробных опытов Кембола [12] по изучению обмена метана на конденсированных пленках никеля, результаты, полученные Томпсоном с сотрудниками [13] для целого ряда углеводородов от метана до н-бутана на кобальт-окисноториевом катализаторе Фишера - Тропша, и исследование Тэйлора и Дибелера [14] сложных реакций, протекающих между бутенами и дейтерием на никелевых проволоках. [21]
Второй из вариантов является, по-видимому, более вероятным, так как он включает ступенчатое удаление водородных атомов от атомов углерода при образовании адсорбированных метиленовых радикалов, тогда как первый вариант предполагает диссоциацию метана на молекулу водорода и адсорбированный метиленовый радикал. По этой причине величины энергий активации и порядки реакций, приведенные в табл. 5 и 6, соответствуют условию объединения обоих механизмов. Индекс / 1 относится к скорости убыли легкого метана СН. [22]
Равновесная смесь при 1000 С содер 1 метана. Практически ползая диссоциация метана иасту-арп 1500 С. [23]
Для увеличения светимости пламени пытаются применить так называемое самокарбюрирование газа. Самокарбюрирование газа происходит при создании условий диссоциации метана на водород и сажистый углерод, что возможно осуществить замедлением горения газа в факеле. [24]
Между 800 и 1200 единственной реакцией является распад на элементы. Следы этана и ацетилена при температуре вольтовой дуги служат доказательством диссоциации метана на радикалы [ СН8 - ] и [ CHJ. Однако, в основном, происходит выделение всех четырех водородов метана. [25]
 |
Зависимость реакций разложения метана от температуры и времени нагрева. [26] |
Увеличение продолжительности реакции приводит к возрастанию реакции элементарного распада и полимеризации первичных продуктов диссоциации метана. [27]
Так как раскаленные стенки угольной реакционной камеры являются достаточно активной реакционной поверхностью, возбуждающей диссоциацию метана, можно избежать наполнения камер кусками угля. По мере того, как протекает разложение, необходимо периодически удалять уголь вместе с первоначальными угольными стенками; эти последние необходимо при этом заменять. [28]
Энергии разрыва отдельных связей в молекуле между соответственно одинаковыми атомами различны и не равны приведенным ранее усредненным значениям энергий связей ( стр. Так, например, усредненная энергия связи С - Н в молекуле СН4 равна 85 56 ккал / моль; теплота же диссоциации метана на СН3Ф и Н - больше и равна примерно 101 - 102 ккал / моль. [29]
Энергии разрыва отдельных связей в молекуле между соответственно одинаковыми атомами различны и не равны приведенным ранее усредненным значениям энергий связей ( стр. Так, например, усредненная энергия связи С - Н в молекуле СН4 равна 85 56 ккал / моль; теплота же диссоциации метана на СН3 - и Н - больше и равна примерно 101 - 102 ккал / моль. [30]
Страницы: 1 2 3