Cтраница 3
Это и соответствует условиям опытов Каржавиной. [31]
![]() |
Зависимость скорости восстановления СО - графитовой частицы от начальной концентрации ( П. Н. Галушко. [32] |
График рис. 48в показывает, что скорость реакции восстановления углекислоты не зависит от давления газа при условии постоянной весовой скорости потока. Этот результат совпадает с результатами опытов Каржавиной [261] я Кея. [33]
Эти выводы не расходятся с данными Каржавиной. [34]
Механизм реакции С Н2О исследован менее подробно, чем реакции СО2 С. Экспериментальные данные Чуханова, Грод-зовского, Каржавиной и др. подтверждают значительное ускорение реакции разложения водяного пара в присутствии кислорода. [35]
Оказалось, что в то время, как добавка СО весьма сильно тормозит реакцию восстановления углекислоты, добавка водорода благоприятствует разложению С02, причем при разложении образуются пары воды. При совместном протекании реакций разложения углекислоты и водяного пара на угле Каржавиной получен следующий вывод: при высоких концентрациях ( 1400 / 0) водяного пара в смеси с СО2 наличие С02 вместо N2 не изменяет выхода СО. Это означает, что при высоких концентрациях пара выход СО определяется главным образом разложением водяного пара. [36]
Каржавиной с помощью разравнивающей кварцевой мешалки, компенсировалась в опытах Колодцева значительным удалением колосниковой решетки от газозаборной трубки, что обеспечивало постоянство структуры слоя угольных частиц. По такому же методу нестационарного выжигания слоя угольных частиц проводились и дальнейшие исследования Каржавиной, Гродзовского, Колодцева, Дермана [428], Сунцова [429] и других исследователей. [37]
В 1933 г. советскими исследователями Гродзовским и Чухановым [236] были проведены важные опыты, показавшие, что с увеличением скорости дутья в слое угля определенной высоты количество углекислоты в составе продуктов газификации уменьшается, а количество окиси углерода увеличивается. Эти опыты доказали, что выводы редукционной теории газификации не выдерживают критики. Далее Каржавиной [192, 237] совместно с Чухановым в 1936 - 1937 гг. были проведены опыты по изучению динамики газообразования в тонком слое мелких частиц древесного угля ( d 2 - 5 мм) на воздушном дутье. [38]
Мы достаточно подробно останавливались на взаимодействии вторичных реакций в процессе горения слоя ( см. стр. Помимо гидродинамической обстановки и структуры слоя, здесь наибольшее значение имеет тепловой режим процесса. Основной причиной различия результатов опытов Каржавиной и Колодцева мы считаем именно неодинаковый тепловой режим в условиях нестационарного процесса выгорания слоя. [39]
Как известно, отбор проб и измерение температур ( в опытах Колодцева) производились в одном поперечном сечении во времени, и далее нестационарный процесс осереднялся и приводился к координатам концентрация - расстояние. Достаточно посмотреть на ход кривых температуры, замерявшихся во времени на различных расстояниях от начальной верхней границы слоя ( в одном из опытов Колодцева и в наших опытах), чтобы убедиться в неодинаковом ходе кривых газообразования на различных расстояниях от зеркала горения ( поверхности воспламенения), так как нестационарное распространение тепла соответствует нестационарному процессу газообразования. Это и имело место в опытах Каржавиной, так как в них производился отбор пробы после очень короткого участка слоя, всего 3 - 4 диаметра частиц, в то время как в опытах Колодцева - на довольно большом расстоянии от поверхности воспламенения слоя ( 70 мм), в котором, возможно, уже наступила стабилизация. При некоторых условиях, сходных с условиями опытов Каржавиной, и может получиться интенсификация первичного процесса окисления, поскольку обе вторичные реакции не успевают развиться до ощутительных пределов. [40]
Альтшулора и последующих опытов Каржавиной Чухановым [265] сделан вывод о том, что с увеличением концентрации С02 от 0 до 100 / 0 порядок реакции восстановления двуокиси углерода меняется от первого до нулевого. При малых концентрациях, согласно этому выводу, скорость реакции пропорциональна концентрации двуокиси углерода, а при больших не зависит от нее. Таким образом, имеется определенное расхождение выводов Чуханова, базирующихся в основном на опытах Каржавиной, с выводами ряда других исследователей. К тому же следует заметить, что в последующей своей работе Альтшулер [264], анализируя свои предыдущие и последующие опыты по изучению реакции восстановления углекислоты и учитывая рекомендованную в работе [270] поправку на изменение объема газа, делает уже определенный вывод о первом порядке этой реакции. [41]
При этом, на основании опытных данных, предполагается, что скорость горения пропорциональна концентрации окиси углерода и не зависит от концентрации кислорода [228, 299] ( см. гл. Но эта зависимость, даже если исходить из указанных единственных и все же недостаточных данных, верна только при концентрациях кислорода, превышающих известную величину ( в опытах Каржавиной свыше 4 / 0), и не охватывает процессов, происходящих как вблизи угольной поверхности, так и в конце кислородной зоны, где концентрация кислорода мала. [42]
Скорость нормального распространения пламени определенным образом связана со скоростью, протекающей в пламени реакции ( см. гл. Такой метод положен в основу исследований Семенова и Зельдовича [179], Зельдовича и Барского [299], а также Розловского [181] и Цухановой. Полученные значения удовлетворительно сходятся с экспериментальными данными Каржавиной. [43]
Как известно, отбор проб и измерение температур ( в опытах Колодцева) производились в одном поперечном сечении во времени, и далее нестационарный процесс осереднялся и приводился к координатам концентрация - расстояние. Достаточно посмотреть на ход кривых температуры, замерявшихся во времени на различных расстояниях от начальной верхней границы слоя ( в одном из опытов Колодцева и в наших опытах), чтобы убедиться в неодинаковом ходе кривых газообразования на различных расстояниях от зеркала горения ( поверхности воспламенения), так как нестационарное распространение тепла соответствует нестационарному процессу газообразования. Это и имело место в опытах Каржавиной, так как в них производился отбор пробы после очень короткого участка слоя, всего 3 - 4 диаметра частиц, в то время как в опытах Колодцева - на довольно большом расстоянии от поверхности воспламенения слоя ( 70 мм), в котором, возможно, уже наступила стабилизация. При некоторых условиях, сходных с условиями опытов Каржавиной, и может получиться интенсификация первичного процесса окисления, поскольку обе вторичные реакции не успевают развиться до ощутительных пределов. [44]
Переход от временной к пространственной координате производился посредством пересчета па основе результатов газового анализа продуктов газификации или же при помощи непосредственных замеров высоты слоя по мере его выгорания. Мы уже отмечали существенные особенности нестационарного процесса горения в слое и, в частности, изменение во времени теплового режима ( см. стр. Тепловые условия, а также структура слоя, например, большая или меньшая его порозность, могут сильно отражаться на результатах опытов по изучению динамики газообразования в слое. В опытах Колодцева ( в реакционном сосуда d 180 мм) газовые пробы отбирались на значительно большем расстоянии, а именно в 70 и 90 мм1 от поверхности воспламенения слоя. Замеры температур в опытах Каржавиной производились на поверхности слоя, а не в месте газозабора, и поэтому не характеризуют тепловые условия процесса. [45]