Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Теория гетерогенного горения углеродаВ чистом виде гетерогенные реакции проявляются в крайне ограниченных областях температур, когда скорости этих реакций малы. Искажение закона реагирования вызывается появлением диффузионного торможения: диффузией кислорода и продуктов горения в объеме, окружающем горящую частицу и диффузией внутри массы кокса. Физическая картина заключается в следующем: кислород подводится к внешней поверхности куска, на участках этой поверхности, где нет трещин, часть кислорода вступает в соединение с углеродом и выделяется определенное количество оксида и диоксида углерода. При горении углеродной частицы можно выделить два основных процесса, определяющих скорость выгорания: диффузию кислорода к поверхности углеродной частицы и собственно скорость химического реагирования кислорода с углеродом [18]. Рассмотрим общую теорию гетерогенного горения на примере горения одиночной углеродной сферической частицы, принимая следующие условия (рис. 4.1): 1. Концентрация кислорода по всей поверхности одинакова. 2. Реакция протекает на поверхности с образованием конечных продуктов, вторичное реагирование на поверхности и в газовом объеме отсутствует, т. е. идет только реакция (р1). 3. Имеет место реакция первого порядка по кислороду.
Поток кислорода, поглощаемый за счет химического реагирования, может быть рассчитан по формуле, кг/(м2×с), , (4.7) где k – константа скорости химического реагирования, м/с; с п – концентрация кислорода на поверхности частицы кокса, кг/м3. С другой стороны, поток кислорода, доставляемый за счет диффузии к реагирующей поверхности, кг/(м2·с), , (4.8) где aD – коэффициент диффузионного массообмена, м/с; с 0 – концентрация кислорода в объеме газа, кг/м3. Приравнивая потоки и исключая неизвестное значение концентрации углерода на поверхности с п, получим выражение для константы обобщающей скорости взаимодействия кислорода с горящей углеродной частицей, включающей как диффузионное сопротивление, так и сопротивление химической реакции, кг/(м2·с), , (4.9) где αэф – коэффициент реакционного газообмена, м/с. В области низких температур скорость химических реакций мала (рис. 4.2) и во много раз меньше k << aD () скорости, с которой кислород может быть доставлен диффузией к поверхности. Процесс ограничивается скоростью самого химического реагирования (j = kc 0). Поэтому эта область протекания реакции получила название кинетической. Концентрация кислорода на поверхности частицы равна концентрации кислорода в объеме газа с п = с 0. При высоких температурах горение в кинетической области может наступить при больших скоростях потока и малых размерах частиц топлива.
При высоких температурах скорость реакции, определяемая законом Аррениуса k = k 0·exp[- E / (RT)], настолько возрастает, что процесс горения начинает лимитироваться скоростью доставки кислорода к частице k >> aD (1/k << 1/άD). Скорость реакции настолько велика, что доставляемый диффузией кислород мгновенно вступает в химическую реакцию с п→0. Скорость горения в этом случае определяется скоростью диффузии кислорода к поверхности частицы (j = άDc0), режим горения называется диффузионным. При сжигании твердого топлива в плотном либо псевдоожиженном слое, горение крупных частиц идет обычно в диффузионной области. При пылевидном сжигании относительная скорость между газом и топливной частицей невелика, при этом число Шервуда стремится к двум: . В данном выражении коэффициент молекулярной диффузии рассчитываю как коэффициент взаимодиффузии кислорода в азоте . (4.10) В данной области поток почти пропорционален температуре . С уменьшением диаметра частицы, падает диффузионное сопротивление , т. е. уменьшение диаметра пылевых частиц, позволяет повысить скорость их горения.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; просмотров: 265; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.14.221.113 (0.004 с.) |