Oszacowanie wskaźników palności i wybuchowości z wykorzystaniem prędkości spalania
W wyniku symulacji procesu spalania uzyskuje się ocenę prędkości spalania Su. Wielkość tę wykorzystano do oszacowania granicy palności oraz, pośrednio, wskaźnika gwałtowności wybuchu. Jako graniczny przyjęto skład, przy którym prędkość spalania osiąga umowną wartość 5 cm/s, zakładając że przy tej prędkości proces może się jeszcze rozwijać. Tak wyznaczone wartości granic porównano z danymi [...]
Granice wybuchowości układu H2-NO-N2O pod zwiększonym ciśnieniem
Granicę wybuchowości wyznaczono w zamkniętym poziomym, cylindrycznym reaktorze stalowym. Mieszaninę wodoru i utleniacza o odpowiednim składzie, w określonej temperaturze i pod ustalonym ciśnieniem, inicjowano iskrą elektryczną. Wyznaczono górną granicę wybuchowości układów wodór - mieszanina tlenków azotu o stosunku molowym NO/N2 0 w zakresie 0 ÷ 6,9, w temp. 323 K i pod ciśnieniem początko[...]
Analiza mechanizmów reakcji złożonych z wykorzystaniem równania De Dondera
Zaproponowano sposób oceny przybliżenia równowagi i stanu stacjonarnego reakcji chemicznej przy pomocy kryteriów, uzyskanych w wyniku analizy zmiany powinowactwa chemicznego, bez konieczności odwoływania się do doświadczenia lub do dokładnego rozwiązania pełnego układu równań kinetycznych. Postępowanie zilustrowano trzema przykładami reakcji rozkładu N2O5 i N2O oraz reakcji utleniania NO.[...]
Oznaczanie wskaźników wybuchowości gazów w warunkach turbulentnych
Z wyznaczonych doświadczalnie zależności ciśnienia od czasu określano następujące wielkości charakteryzujące wybuch mieszanki palnej w reaktorze o objętości 22 dm3 : ciśnienie wybuchu Pm, szybkość narastania ciśnienia (dP/dt) m, czas wybuchu tw. Obliczano: stałą materiałową KG i wskaźnik turbulencji TV oraz średnią prędkość płomienia S p4. i prędkość spalania w warunkach uspokojonych SL i [...]
Czas indukcji mieszaniny metanu z tlenem o składzie typowym dla procesu półspalania
Oszacowano czas indukcji dla mieszaniny gazów CH4:O2:H2O = 1:1:0,6 w temp. 650°C i pod ciśnieniem 30 atm. Literaturowe dane doświadczalne porównano z wynikami obliczeń kinetycznych wykonanych z użyciem kryterium maksymalnego wzrostu temperatury. Induction period of the oxidn. in a mixt. CH4:O2:H2O (mole ratio 1:1:0.6) at 650°C and 30 atm was est. as 44 ms. Literature- based expt. data were[...]
Postęp w syntezie cyjanowodoru metodq Andrussowa DOI:
Zbadano aktywność katalizatorów PtRh na nośnikach ceramicznych w procesie syntezy IICN metodą Andrussowa. Katalizatory na nośnikach ceramicznych mogą wchodzić w skład złoża katalitycznego, co umożliwia zmniejszenie liczby siatek PtRh. Tego rodzaju złoże wykazuje dużą aktywność, a zastosowanie go we wspomnianym procesie syntezy HCN przyczynia się do obniżenia zużycia platynowców na jednostkę produkowanego cyjanowodoru. W przemyśle cyjanowodór otrzymuje się metodą Andrussowa z metanu, amoniaku i powietrza w obecności k a ta lizatora, którym są siatki platynowo-rodowe. Zużycie kosztownych metali z grupy platynowców skłania do doskonalenia metody i poszukiwania takich rozwiązań, które umożliwiłyby zmniejszenie strat tych metali z jednoczesnym zachowaniem dużej wydajności i selektywności proce su. - Pewną poprawę wydajności HCN można uzyskać, stosując powietrze wzbogacone w tlen ^ s ) lub niewielki dodatek związków siarki 4> 5>. Inny sposób poprawienia wskaźników procesu polega na użyciu siatek PtRh pokrytych cienką powłoką ceramiczną zawierającą zdyspergowane składniki aktywne. Modyfikowane w ten sposób siatki mają dużą aktywność, ulegają aktywacji w krótszym czasie, wykazują większą wytrzymałość mechaniczną, dzięki czemu wykorzystanie ich w omawianej syntezie cyjanowodoru przyczynia się do zmniejszenia strat platyny i rodu 6« 7>. Celem niniejszej pracy było zbadanie właściwości k a ta lizatora, w którym platynę i rod osadzono na nośniku ceramicznym. Chodziło także o sprawdzenie, czy takim k a ta lizatorem można zastąpić część siatek PtRh. Wiadomo, że katalizatory składające się z platyny osadzonej na nośniku ceramicznym wykazują dużą aktywność w syntezie cyjanowodoru z metami i amoniaku. Reakcja ta jest silnie endotermiczna. Prowadzi się ją w temp. 1150-M200°C, a potrzebne ciepło jest dostarczane przep[...]
Kinetics of a consecutive reaction. Part 2. Reversible first order reactions Kinetyka reakcji następczej. Cz. II. Odwracalne reakcje I rzędu DOI:10.15199/62.2017.3.23
Rate of product formation in a reversible consecutive reaction
was evaluated for varying values of all reaction consts.
(0.01-106). Equations for calculation of product concns.
were developed.
Szybkość tworzenia produktu w reakcjach
z odwracalnym etapem tworzenia lub rozkładu
produktu przejściowego opisano równaniem
potęgowym zmiennej stopnia przereagowania
substratu. Pokazano jak parametry
przyjętego równania wiążą się ze stałymi
szybkości obu reakcji oraz stężeniem początkowym
substratu.
W poprzedniej pracy1) zaprezentowano zastosowanie równania (1):
r = A αa (1 - α)b (1)
w którym α jest stopniem przereagowania substratu, do opisu
szybkości reakcji następczej I rzędu ze stadiami nieodwracalnymi S
→ X → P. Wskazano znane i stosowane w kinetyce chemicznej przypadki
skrajne: rozdzielonych stref reakcji składowych (mała wartość
stosunku stałych szybkości k2/k1) oraz stacjonarnego stężenia produktu
pośredniego X (duże wartości k2/k1). Przypadek umiarkowanych wartości
k2/k1 był niezwykle interesujący m.in. z powodu postaci krzywej
r(t) wykazującej nietypowy początkowy odcinek zwiększającej się
szybkości, podobnie jak w reakcji uznawanej za autokatalityczną. Wykazano, że wykładniki potęgowe są stałe dla danego stosunku k2/k1.
Stała proporcjonalności A równania (1) jest zależna zarówno od aktualnej
wartości stałej szybkości k1 lub k2, jak i od stężenia substratu cS0
1).
W reakcji następczej określanej schematem (2) lub (3):
S
-1
1
k
k
X
P 2 k
(2)
S 1
k
X
-2
2
k
k
P (3)
stężenie substratu dane jest wprost z wyrażenia na stopień przereagowania.
Jest to oczywiście wyrażenie kształtu (1) z wykładnikami a = 0
i b = 1. Podobnie, stężenie produktu przejściowego X w reakcji z etapami
nieodwracalnymi oraz w układzie z odwracalnym etapem tworzenia
produktu przejściowego (schemat 2) jest opisane równaniem w postaci
ilorazu szybkości powstawania produktu P (wielkość r) i stałe[...]