Сгорание углерода в слое

Сгорание углерода в слое [c.238]

По исследованиям А. С. Предводите-лева и его школы суммарный процесс сгорания углерода в слое составляется из двух зон (стадий) кислородной (в которой образуется как Oj, так и СО) и восстановительной. Процесс разложения углекислоты, начинающийся в кислородной зоне, переходит в чисто восстановительную зону. [c.170]

Стадия сгорания. Топливо воспламеняется, частично восстанавливаются оксиды железа, образуются жидкие фазы, оплавляющие отдельные твердые частички железной руды. Сгорание топлива в слое шихты существенно отличается от горения угля или кокса в топке. Если в обычной топке углерод полностью сгорает до СО2, то на ленте агломерационной машины появляются значительные количества СО. [c.33]

Условия горения топлива в массе материала затруднены. Если у поверхности массы с запрессованным топливом происходит сгорание углерода топлива с образованием СОг, то по мере углубления к центру начинает сказываться недостаток кислорода и топливо сгорает с образованием СО. Окись углерода СО, перемещаясь к поверхности материала, имеющей обычно пористый характер, сгорает на ней. Горение запрессованного топлива является диффузионным, и поэтому следует обеспечивать все условия для полноценного и быстрого подвода кислорода (воздуха) к обрабатываемому материалу равномерный подвод, быстрое удаление продуктов сгорания от поверхности, повышение газопроницаемости слоя материала и т. д. [c.79]

Для того чтобы показать, какое большое значение имеет изучение условий равновесия, приведем следующий пример. В результате сжигания углерода в кислороде воздуха в качестве конечных продуктов образуются СО и Oj. Соотношение между СО и Oj в продуктах сгорания при соприкосновении с раскаленным углеродом (например, в слое угля, продуваемого нагретым воздухом) может резко меняться в зависимости от температуры. Так, при температуре выше 800° С доля Oj составляет свыше 80%, а доля СО — соответственно менее 20%. При температуре же менее 550° С соотношение СО и СО2 становится обратным. Очевидно, что соотношение между СО и СОа имеет большое значение. Применительно, например, к топке котла необходимо стремиться к возможно более полному сгоранию (т. е. к увеличению доли СО2 в продуктах сгорания) с тем, чтобы наилучшим образом использовать сжигаемое топливо. В газогенераторной установке, в результате работы которой образуется горючий газ, наоборот, следует принимать меры к тому, чтобы сгорание было неполным и, следовательно, больше образовывалось СО и меньше Oj. Для того чтобы наиболее эффективно организовать процесс окисления углерода, в обоих случаях необходимо осуществить соответствующие условия ведения процесса. Естественно, что эти условия для двух рассматриваемых случаев должны быть различными, а для правильного выбора условий протекания процесса необходимо изучение химического равновесия. [c.473]

Антрациты характеризуются большой плотностью и малым выходом летучих (5—8%), вследствие чего они трудно загораются. Горят антрациты в слое коротким пламенем, создавая высокую температуру. Содержание углерода в горючей массе очень высокое (93—97%). Влаги в антрацитах содержится 3—5% (на рабочую массу), а золы — от 3 до 22% (на сухую массу). Теплота сгорания горючей массы антрацита по Донбассу — основному его месторождению в СССР — составляет в среднем 8 ООО ккал кг. [c.144]

В процессе работы передвижного парового котла необходимо поддерживать правильный режим горения топлива, т. е, полное сгорание его при нормальном поступлении воздуха. Если воздуха недостаточно, то летучие вещества топлива полностью не сгорают, выделяя содержащийся в них углерод в виде сажи (черный густой дым), При избытке воздуха сгорание будет полное (бесцветный дым), но часть тепла бесполезно израсходуется на нагрев лишнего воздуха, уходящего с дымовыми газами. Количество поступающего воздуха регулируют пуском пара в сифон и топливную форсунку, а также дверцей зольника, которая должна быть открыта настолько, чтобы из трубы выходил еле заметный серый дым. Во всех случаях сжигания твердого топлива воздух, необходимый для горения, должен поступать через слой топлива. [c.285]

В связи С ограниченными запасами натурального газа и нефти за последнее время привлекли внимание установки для газификации угля. При нормальном процессе горения, когда в зоне горения имеется избыток воздуха, углерод угля сгорает, образуя углекислый газ в соответствии с реакцией С + Ог— -СОг. Азот воздуха переходит из зоны горения в получающийся газ без изменений, не вступая в реакцию. При этой реакции 1 фунт углерода выделяет 14700 БТЕ (1,55-10 Дж). При ограничении подачи воздуха и обеспечении таких условий, когда на колосниковой решетке поддерживается сравнительно глубокий слой угля, углерод может быть окислен до окисла углерода в соответствии с реакцией 2С- -+О2— 2С0. И в этом случае азот проходит через слой топлива, не вступая в реакцию. При реакции образования СО выделяется 4400 БТЕ (4,6-10 Дж) на каждый фунт газифицированного угля при этом остаточная по сравнению с полным сгоранием теплота сгорания газа равна 14700—4400=10300 БТЕ (1,09-10 Дж). [c.192]

Окисление железа перед фронтом жидкой окисной пленки также происходит неравномерно. Кислород активно диффундирует в кристаллические объемы, обедненные углеродом, и не внедряется в участки, обогащенные углеродом, которые расплавляются и вымываются из разрезаемого металла без сгорания (ввиду низкой температуры плавления). В слое шлака происходит избирательное окисление составляющих железа с внедрением в поверхностный слой кислорода и оттеснением углерода в пленку расплавленного металла на границе раздела между шлаковой фазой и твердым металлом. [c.11]

В ядре пламени горючая смесь нагревается до температуры воспламенения, и в слое очень тонкого сечения по границе ядра происходят реакции, вызывающие резкое повышение температуры пламени. Продукты этих реакций определяют состав средней зоны, которая находится непосредственно за ядром и имеет вид клина. Если пламя содержит такое количество кислорода, которое достаточно для полного сгорания горючего, то оно называется нормальным. При избыточном содержании кислорода в пламени средняя зона уменьшается, а при недостаточном содержании—увеличивается. Содержание в средней зоне окиси углерода и водорода говорит о восстановительном характере, т. е. о способности восстановления железа из окислов. Сварку выполняют так, чтобы расплавленный металл находился под действием восстановительной зоны, но в то же время [c.46]

Шлаковый слой, не влияя заметно на процесс горения, как таковой играет большую роль в деле обеспечения нормальных условий работы колосниковой решетки. Шлаковый слой надлежащей толщины, во-первых, предохраняет колосники от разрушающего действия высокой температуры, развивающейся в слое горящего кокса, а, во-вторых, при сжигании топлив с легкоплавкой золой предотвращает возможность заливания решетки не успевшим остыть расплавленным шлаком. В шлаке, провалившемся в зольник, остается некоторое количество невыгоревшего углерода топлива. Наличие этого углерода обусловливает потерю тепла, называемую потерей от механической неполноты сгорания в шлаке и обозначаемую через, или в % через <7 ". [c.298]

Свод (арка) является неотъемлемой принадлежностью топки для угольного отопления. Свод удлиняет путь газов сгорания в самой топке и способствует лучшему перемешиванию частиц углерода топлива с кислородом воздуха, превращению окиси углерода (СО) в углекислоту (СОз) перемешивая газы сгорания, свод в значительной мере уменьшает вред для топочного процесса и самой топки от проникающего в нее холодного воздуха через шуровочное отверстие (при забрасывании топлива вручную). Этим тепловое действие свода не исчерпывается обладая значительной теплоемкостью и будучи нагрет до высокой температуры, свод является своеобразным тепловым аккумулятором, поглощающим тепло при временных повышениях температуры топки и отдающим накопленное тепло в кратковременные периоды падения температуры топки другими словами, работа этого аккумулятора выравнивает температуру топки и тем способствует лучшему сжиганию топлива. Наконец, отражая лучи обратно в слой топлива, свод способствует повышению температуры слоя. [c.163]

Эта реакция осуществляется при получении генераторного газа путем вдувания паров воды в атмосферу окиси углерода над слоем раскаленного угля, отдающего тепло, необходимое для образования водорода, и называется реакцией образования водяного газа. Она имеет также важное значение и в процессах, протекающих в ка- мере сгорания ЖРД. Особенностью реакции водяного газа является то, что в отличие от реакций, ее составляющих, она проходит без изменения числа молей (объема). Следовательно, состав продуктов сгорания, если они образуются в соответствии с этой реакцией, не зависит от давления в камере сгорания. Указанное, обстоятельство снижает эффект повышения давления как меры, препятствующей диссоциации в камере сгорания ЖРД продуктов сгорания углеводородных горючих. [c.182]

В табл. 57 приведена зависимость константы Кр от температуры. Как видно из таблицы, эта константа от очень малых величин при комнатной температуре возрастает примерно до 0,01 при 800° К, достигает при 990° К 1 и при 1 300° К возрастает примерно до 200. При температурах ниже 800° К, т. е. до темнокрасного каления, сгорание углерода приводит к образованию практически чистого СОг при температурах выше 1 300° К, т. е. при желтом калении, напротив, образуется практически лишь СО. В соответствии с этим в слоевых топках над раскаленным до слабо-красного каления слоем угля языки голубого пламени отсутствуют. Напротив, при ярко-красном калении они появляются, свидетельствуя о последующем догорании образовавшегося СО. [c.365]

Распределение концентраций газовых компонентов по высоте слоя Н = 450 мм) в процессе сжигания (рис. 4.13) обнаруживает наличие характерной кислородной зоны протяженностью 150-200 мм, где расходуется основная доля кислорода. Аномально высокое содержание оксида углерода на высоте 350 мм вызвано выделением летучих из угля, загружаемого примерно на этой высоте. В дальнейшем СО догорал над слоем за счет избыточного окислителя, проходящего через слой в пузырях, и на выходе из топки потери теплоты с химической неполнотой сгорания были практически равны нулю при 3 > 1,1+1,15. [c.167]

В зоне газификации (над линией О3Г) происходят восстановительные реакции раскаленного углерода кокса с поднимающимися снизу продуктами полного сгорания — углекислотой СО2 и водяным паром Н2О, за счет чего получаются окись углерода СО и водород Нг- Наличие этой зоны обусловливается тем, что кислород воздуха практически пол юстью расходуется в первых трех-четырех рядах коксовых частиц, а выше процесс горения идет уже при отсутствии свободного кислорода [Л. 4, 94]. Чем толще слой, тем больше будет развита зона газификации. Как уже говорилось, толщина слоя на решетке составляет 100— 200 мм. [c.176]

На рис. 7-3 показан состав газов над слоем ио длине решетки [Л. 4]. Можно видеть, что через передний и задний участки ее проходит много лишнего кислорода, а в средней части имеет место большой выход продуктов неполного сгорания (окиси углерода СО, водорода Н2 и метана СН4). Для кривой СО2 характерны два максимума, седловина между которыми располагается в области недостаточного количества свободного кислорода, т. е. в середине зоны газификации. [c.177]

I) Покрытие слоем углерода внутренней поверхности камеры сгорания бензинового двигателя. В процессе омывания горячими газами часть этого слоя может, однако, уноситься. Благодаря все еще большому содержанию кислорода в горячих газах слой углерода постепенно сгорает. Время исчезновения его зависит от интенсивности уноса массы твердого вещества газом. [c.171]

В связи с низкой теплопроводностью стекла (в 500 раз меньше теплопроводности меди) во избежание растрескивания колбы и ножек нагрев их необходимо вести достаточно медленно. При этом внутренние детали лампы могут нагреться до опасных температур и окислиться. Кроме того, в процессе заварки неизбежны и другие загрязнения. Так, горючий газ, используемый для разогрева стекла, часто содержит вредные газообразные продукты — сероводород н сернистый газ, пыль и различные смолистые продукты при сгорании газа образуются пары воды, которые могут попасть внутрь изделия. Это способствует отслаиванию оксидного покрытия катода и резко ухудшает вакуум. Серосодержащие газы резко уменьшают эмиссию катода. Смолистые соединения приводят к образованию внутри лампы пленок углеводородов, которые служат источником длительного и обильного газовыделения в процессе работы лампы, обусловливают отложения углерода на оксидном слое. [c.461]

Горение кокса толстым слоем происходит в нижней части газогенератора при недостатке воздуха, в результате чего одним из основных продуктов его сгорания получается тоже горючий газ — окись углерода. [c.28]

На рис. 14 показана структура неподвижного слоя. Топливо 4, ссыпаемое на горящий кокс, прогревается. Выделяющиеся летучие сгорают, образуя надслойное пламя 5. Максимальная температура (1300—1500 °С) наблюдается в области горения коксовых частиц 3. В слое можно выделить две зоны окислительную, а > 1 восстановительную, а < 1. В окислительной зоне продуктами реакции горючего и окислителя являются как СО , так и СО. По мере использования воздуха скорость образования Oj замедляется, максимальное ее значение достигается при избытке воздуха (X = 1. В восстановительной зоне ввиду недостаточного количества кислорода (а < 1) начинается реакция между Oj и горящим коксом (углеродом) с образованием СО. Концентрация СО в продуктах сгорания возрастает, а Oj, уменьшается. Длина зон в зависимости от среднего размера б частиц топлива следующая Li = (2 — 4) 6н La = (4 — 6) б . На длины зон Lj и Lj (в сторону их уменьшения) влияют увеличение содержания летучих горючих Ул. уменьшение зольности A , рост температуры воздуха. [c.41]

В работе Денисона [18] показано, что в области теплосодержаний, не превышающих 2300 ккал/кг для продуктов сгорания углерода, с достаточной степенью точности можно принять уравнение состояния идеального газа, т. е. по сечению пограничного слоя р1 = onst. В этом случае законы трения и теплообмена описываются уравнениями (3.62) и (3.63), причем г] = t x/to- [c.113]

Значения а для паровозного котла при Нефтяном отоплении а = 1,15 1,30, при угольном отоплении а = 1,30 1,70, при дровяном а = 1,50 — 2,00 (в шахтных паровозных топках можно сжигать дрова при а = 1,2 1,5). Толщина угольного слоя на решетке д. о. тем больше, чем крупнее уголь и чем сильнее тяга. Средняя толщина слоя реком ен-дуется 150—350 мм. Количество окиси углерода в продуктах сгорания [c.380]

СО) 3—1,5, удовлетворительной при 1,5 и плохой при 0,65—0,70. В виду того что в В. процессы горения топлива и плавления металла происходят в непосредственном соприкосновении, неизбежно также и окисление железа, кремния, марганца, а иногда и углерода при значительно.м содеря ании этого элемента в шихте. Окисление происходит гл. обр. при протекании жидкого металла мимо фурм навстречу газам, содержащим ще свободный кислород. Однако ниже фурм чугун при соприкосновении с раскаленным горючим вновь насыщается углеродом. Следовательно высота от лещади В. до фурм, т. е. высота горна, имеет большое влияние на то или иное содержание углерода в получаемом металле, что и д. б. принято во внимание при конструировании и постройке В. Угар 81 обычно колеблется в пределах 10— 15%, Мп — 15—20%. Угар железа незначителен и при подсчетах шихты в расчет не принимается. Содержание серы в ваграночном чугуне увеличивается примерно на 30—50% вследствие перехода этого элемента ив кокса. Количество фосфора практически можно считать не изменяющимся. В среднем на расплавление и перегрев чугуна и шлаков (полезный расход) приходится всего 45—50% от общего прихода тепла, а теряется с отходящими газами около 15% и в виде продуктов неполного сгорания около 25%. В тепловом балансе В. теплота, получаемая от окисления элементов, составляет всего 5—8%. Следовательно в В. необходимо стремиться к возможно полному сжиганию кокса и использованию тепла отходящих газов на подогрев материала. Нормально 1° отходящих газов колеблется в пределах 150—300° и тем ниже, чем больше высота В. от фурм до колошника и плотнее шихта. При неполно загруженной шихте в крупных кусках металла и топлива газы прорываются через свободные промежутки между кусками и достигают колошника, не отдав шихте содержащегося в них тепла. Отношение количества тепла, содержащегося в металле, к общему приходу тепла от всех источников, выраженное в процентах, принято считать термическим кпд В. Полнота горения в В. обусловливается толщиной слоя коксовой [c.112]

I горения углерода в них сначала происходит охлаждение за счёт нейтринных потерь, затем постепенное увеличение массы Мсо вплоть до 1,4 Mq благодаря сгоранию гелия в узком [слое на поверхности СО-ядра и при-I соединению продуктов реакции к ядру. Увеличение массы ядра вызывает повышение его плотности р и темп-ры до значений в центре р 3 40 г/см , Г 3-10 К. При таких условиях либо происходит термоядерный углеродный взрыв, к-рый приводит к полному разлёту всей звезды с характерным для С. 3. энерговыделением, либо развивается гравитац. коллапс. Второй путь развития возможен при значит, потерях энергии с испускаемыми звездой нейтрино и нейтронизации продуктов горения углерода — элементов т. н. железного пика, т. е. близких по ат. массе к Fe. Коллапс более вероятен, если нач. плотность в центре звезды превышает 8-10 г/см . В отличие от коллапса звёзд с массивным СО-ядром, у звёзд с Мсо< 1>4Mq [c.657]

В этом случае азотсодержащие соединения угля либо сразу разлагаются с образованием молекулярного азота, либо образовавшийся N0 восстанавливается продуктами неполного сгорания и углеродом до Nj. Дожигание выходялщх из слоя продуктов неполного сгорания, лишенных азотсодержащих соединений, за счет подаваемого выше слоя вторичного дутья уже не может привести к существенному возрастанию содержания N0, поскольку азот воздуха при температурах менее ЮОО С почти не окисляется. [c.185]

В связи с восстановлением N0 углеродом существенное положительное влияние оказывает и сама рециркуляция золы в топках с циркуляционным кипялщм слоем, ибо она увеличивает абсолютную концентрацию частиц кокса в объеме топки. Этот эффект сильнее заметен на низкореакционных топливах (с малым выходом летучих), где выше концентрация горючих в золе, а большая часть азота выделяется при сгорании кокса. При сжигании топлив с 28 25% в топке диаметром 0,12 м выход N0 снизился на 60-70% после организации циркулящш (по сравнению с прямоточным сжиганием), причем он был заметнее на топливах с большим содержанием азота. [c.188]

Получение искусственного газа способом безостаточной газификации твердого топлива заключается в превращении его горючей части в газ в особых аппаратах газогенераторах. Этот газ называется газогенераторным. Преподаватель пока-.зывает схему генераторного процесса получения горючих газов. Загруженное в генераторы топливо от нагрева разлагается на летучие газы и кокс. Горение кокса толстым слоем совершается в нижней чаСти газогенератора при недостатке воздуха. Поэтому основным продуктом при сгорании топлива является окись углерода. Горючие газы отсасываются в верхней части газогенератора и отправляются на очистку. По мере сгорания кокса газогенератор заполняют сверху новой порцией топлива. [c.55]

Предложена программа расчета ЖРД с газообразными продуктами сгорания для установившегося режима работы и обычного сверхзвукового сопла [134]. В табл. 16 указаны учитываемые программой процессы и диапазоны свойственных им потерь. Расчеты базируются на двух подпрограммах — анализе двумерного течения в сопле с учетом кинетики химических реакций (TDK) и анализе турбулентного пограничного слоя (TBL). По первой рассчитывается удельный импульс для невязкого газа с конечными скоростями химических реакций. Подпрограмма позволяет учитывать две зоны с разным соотношением компонентов, а также неполное выделение энергии. Во второй рассчитывается влияние вязкости и теплопередачи в стенку камеры. Расчет носит итерационный характер в последовательности TDK- TBL- TDK и завершается определением удельного импульса (рис. 90). На рис. 91 графически представлены учитываемые виды потерь (интересно сравнить этот метод с аналогичной процедурой расчета удельного импульса РДТТ, которую иллюстрирует рис. 57). Эта программа пригодна для топлив, состоящих из следуюш их химических элементов углерод, водород, азот, кислород, фтор и хлор. Разработан метод расчета взаимосвязи полноты сгорания в камере с потерями в сопле. [c.170]

Сварочное пламя состоит из трех зон (рис. 4.1). Первая зона i4 —ядро пламени с ярко светящейся оболочкой, в наруяс-ном слое которой сгорают раскаленные частицы углерода, образующиеся при распаде ацетилена. Вторая зона — В — область неполного сгорания или восстановительная. Она хуже различима н состоит из оксида углерода и водорода, которые образуются на первой стадии горения ацетилена или горючего газа. Эти продукты сгорания раскисляют расплавленный металл, отнимая кислород от его оксидов. Третья зона С — зона полного сгорания (или факел) пламени, представляющий собой видимый объем светящихся газов. В этой зоне происходит полное сгорание продуктов горения за счет кислорода окружающей среды. [c.53]

Процессы науглероживания и азотирования происходят из-за диффузии углерода азота в поверхностный слой черных металлов из углеродо- (азотог) содержащих газовых сред или жидкостей. Такими средами, в рассматриваемом случае, являются продукты сгорания и охлаждающее трубки горючее. [c.106]

По мере выделения влаги из изделий возрастает их пористость. Поскольку на удаление воды из изделий затрачивается больщое количество тепла, температура обжигаемых изделий до удаления всей воды ниже температуры топочных газов, и поэтому последние при соприкосновении с более холодными изделиями понижают свою температуру порой до того, что часть газов конденсируется, образуя смолы, которые впитываются изделиями. Твердые вещества, такие как сажа, могут отлагаться на поверхности более холодных изделий и при их высокой пористости проникать во внутренние слои. По мере повыщения температуры отложивщиеся в порах углеродистые вещества (смолы и сажа) постепенно выгорают. Выгорание углеродистых веществ начинается после удаления всей влаги при наличии в печных газах достаточного количества воздуха для сгорания. Для полного выгорания углерода из внутренних частей изделий необходимо также, чтобы последние имели достаточную открытую пористости для свободного доступа воздуха. При отсутствии этих условий углерод выгорает только на поверхности и в прилегающих к ней слоях, а внутри изделий остается черная сердцевина. Поэтому в конце второго периода обжига, когда изделия имеют достаточную пористость, в печах необходимо поддерживать окислительную среду и несколько замедлить подъем температуры, чтобы обеспечить полное выгорание углерода. [c.135]

В процессе наплавки интенсивно выгорают углерод, марганец, кремний. Благодаря периодичности зажигания дуги обеспечивается минимальный нагрев основного металла и минимальные деформации наплавляемой детали. Описываемый способ рекомендуется для наплавки слоя толщиной 1—2 мм на рабочие щейки коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания и различные детали станочного оборудования. [c.377]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...