ЛЕКЦИЯ № 10. 1. Цепные реакции с вырожденным разветвлением. 2. Цепные реакции с энергетическим разветвлением. 3. Цепные реакции с участием электрона. 4. Цепные химические процессы при внешнем воздействии. 4.1. Период индукции воспламенения при внешнем воздействии на кислород - водородную смесь. 4.2. Смещение пределов воспламенения стехиометрической кислород-водородной смеси при внешнем воздействии. 4.3. Колебательный характер воспламенения смеси 2H2+O2 4.5. Выгорание стехиометрической к


Презентация изнутри:

Слайд 0

1 ЛЕКЦИЯ № 10. 1. Цепные реакции с вырожденным разветвлением. 2. Цепные реакции с энергетическим разветвлением. 3. Цепные реакции с участием электрона. 4. Цепные химические процессы при внешнем воздействии. 4.1. Период индукции воспламенения при внешнем воздействии на кислород - водородную смесь. 4.2. Смещение пределов воспламенения стехиометрической кислород-водородной смеси при внешнем воздействии. 4.3. Колебательный характер воспламенения смеси 2H2+O2 4.5. Выгорание стехиометрической кислород-водородной смеси. 4.6. Неравновесная конденсация паров воды.


Слайд 1

2 Цепные плазмохимические процессы Цепными процессами называются хим. превращения и ядерные процессы, в которых появление промежуточной активной частицы (свободного радикала, атома, возбужденной молекулы в химических превращениях, нейтрона - в ядерных процессах) вызывает цепь превращений исходных веществ. [Химическая энциклопедия. Под ред. И.Л. Кнунянц, М. 1988] Цепные реакции открыты М. Боденштейном в 1913 году


Слайд 2

3 Е 3.5 эВ (900 0С) 0.87 эВ (500 0С) CH4 0 103-105 реакций 1 реакция СН4 + 3.5 эВ = СН3 + Н СН4 + СН3 +0.87 эВ = С2Н6 + Н


Слайд 3

4 Классификация цепных процессов 1. Неразветвленные цепные процессы 2. Цепные процессы с квадратичным разветвлением. 2Н2 + O2 = H2O 3. Цепные процессы с вырожденным разветвлением окисление углеводородов 4. Цепные процессы с энергетическим разветвлением 5. Цепные процессы с участием электрона


Слайд 4

5 1. Цепные процессы с вырожденным разветвлением Изменение скорости реакции в течение цепного разветвленного (1) и вырожденно-разветвленного (2) процессов


Слайд 5

6 Окисление метана в равновесных условиях при низком давлении. Зависимость времени реакции окисления метана от давления смеси при температуре 650 К. Область самовоспламенения смеси метана с воздухом. 1 – 13% СН4.


Слайд 6

7 Кинетика окисления метана по изменению общего давления, расходованию исходных и накоплению конечных продуктов реакции. Смесь СН4 + 2O2; Рнач = 235 Торр; Т = 723 К. 1 - СН4; 2 - О2 , 3 - Н2О; 4 - СО; 5 -СO2; 6 - ?Р. CH4 O2 dP Особенность – низкая степень конверсии.


Слайд 7

8 2. Цепные реакции с энергетическим разветвлением. В ходе цепного превращения может происходить размножение активных частиц в реакциях с участием молекул продуктов, несущих в себе избыточную энергию.


Слайд 8

9 В звене развития цепи фторирования водорода F + Н2 = НF* + Н + 1.47 эВ (fv = 0.71) Н + F2 = НF* + F + 4.27 эВ (fv = 0.53) Появляется канал увеличения активных частиц


Слайд 9

10 3. Цепные реакции с участием электрона. В плазмохимических реакциях, инициируемых в газовом разряде в смеси СH4+O2, предложен цепной механизм образования радикалов в ионно-молекулярных процессах с участием молекул воды и кислорода


Слайд 10

11 4. Цепные химические процессы при внешнем воздействии. 4.1. Цепной процесс окисления водорода. Особенности воздействия импульсным электронным пучком на газ: однородное возбуждение больших объемов газа ( ? 1 - 10 л) высокая степень неравновесности при высоких давлениях (~ 1 атм) высокая скорость возбуждения (~10-8 с) позволяют реализовать следующие способы инициирования химических реакций: диссоциация колебательно-возбужденных молекул цепные плазмохимические процессы


Слайд 11

12 Экспериментальная установка на базе импульсного электронного ускорителя ТЭУ-500 энергия электронов: до 500 кэВ выведенный ток: 6.5 кА длительность импульса: 60 нс энергия в импульсе: до 200 Дж Схема экспериментов


Слайд 12

13 4.1. Период индукции воспламенения смеси 2H2 + O2 Кривые кинетики окисления смеси 2Н2 + О2 при 485 °С и различных начальных давлениях: 1 - 8.2 Торр, 2 - 7.8 Торр, 3 - 7.4 Торр, 4 - 7.1 Торр, 5 - 6.8 Торр, 6 - 6.4 Торр, 7 - 6.1 Торр, 8 - 5.8 Торр.


Слайд 13

14 Исследование периода индукции воспламенения смеси 2H2 + O2 при возбуждении импульсным электронным пучком. Изменение давления (начальная часть) в реакторе, наполненном смесью 2H2 + O2 при разных исходных давлениях смеси. Зависимость периода индукции от исходного давления смеси газов в реакторе для разных реакторов: объемом 1.6 л (1) и 3.2 л (2). Т=30 0С. Связь между периодом индукции воспламенения и давлением смеси 2Н2 + О2 при различных температурах: 1 - 435 °С; 2 - 445 °С; 3 - 458 °С. •, ?, 0 - опытные данные.


Слайд 14

15


Слайд 15

16 4.2. Исследование смещения предела воспламенения


Слайд 16

17 2


Слайд 17

18


Слайд 18

19 Кинетика изменения давления в реакции медленного окисления пропилена кислородом. 4.3. Колебательный характер процесса окисления водорода при инициировании импульсным электронным пучком


Слайд 19

20 Изменение давления в реакторе при исходных давлениях смеси 2H2 + O2: 1 – 78 Торр, 2 – 63 Торр, 3 – 43 Торр. f = 960 Гц


Слайд 20

21 Изменение давления при воспламенении стехиометрической смеси кислорода и водорода в реакторах длиной 23 см (1) и 46 см (2).


Слайд 21

22 Масс-спектр исходной смеси газов в реакторе (1) масс-спектр смеси газов после инжекции импульсного электронного пучка (2). 4.5. Выгорание стехиометрической кислород-водородной смеси.


Слайд 22

23 2H2 + O2 = 2H2O 4.6. Неравновесная конденсация паров воды.


×

HTML:





Ссылка: