Combustion of PrH in air was simulated numerically. The concn. changes of H, O and OH chain carriers were detd. The steady-state concns. of the carriers were reached near the flammability limits. Analizowano zachowanie się trzech głównych nośników łańcuchów: H, O i OH w pobliżu granic palności w procesie spalania propanu. Obliczenia zostały wykonane przy użyciu programu Chemkin Pro Release 15101. Szybkości tworzenia oraz szybkości zmiany stężenia nośników śledzono przy różnym składzie początkowym mieszanki węglowodór-powietrze, przyjmując jako warunki startowe prowadzenia symulacji temp. 298 K i ciśnienie 101,325 kPa. Wykazano, że stężenia oraz szybkości zmiany stężenia nośników osiągają niskie wartości, dla mieszanek o składach zbliżonych do składów granicznych. Oznacza to, że w otoczeniu granicy palności nośniki łańcuchów osiągają swoje stacjonarne stężenia. �Otrzymane wyniki pozwalają na podjęcie próby uproszczenia opisu procesu spalania wykorzystując teorię stanu stacjonarnego.Spalanie jest obecne w wielu procesach przemysłowych i zapewnia ok. 80% całkowitego zapotrzebowania na energię. Pozostałe 20% uzyskiwane jest z innych źródeł, takich jak energia nuklearna lub odnawialne źródła energii1). W przykładowo przedstawionym scenariuszu2) średniego wzrostu gospodarki światowej, w 2100 r. wciąż ponad połowa energii będzie pochodziła ze spalania paliw. Mimo tak wielkiego znaczenia tego procesu pozostaje ono wciąż słabo poznane od strony teoretycznej i stanowi olbrzymie zagrożenie dla środowiska naturalnego3). Wybitnie interdyscyplinarny charakter spalania sprawia, że poznanie jego natury nie jest zadaniem łatwym. Wpływa na to niezwykła złożoność procesu, który [...]

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 [...]

Reakcja utleniania kwasu azotowego(III) nadtlenkiem wodoru w obecności jonów wodorowych jest reakcją znaną od dawna. Jest to reakcja niezwykle złożona. Mimo złożoności jej mechanizmu, w literaturze spotkać można równania kinetyczne tej reakcji o postaci funkcji potęgowej lub wymiernej. Są to równania doświadczalne i mają one charakter zależności przybliżonych. Budowane są, [...]

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[...]

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.[...]

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 [...]

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[...]

Przedstawiono wyniki badań rozkładu kompleksów interkalacyjnych kaolinitu w piecu mikrofalowym w zakresie 100-800 W mocy i częstotliwości 2,45 GHz. Efekty reakcji rozkładu oceniano wzrostem powierzchni właściwej kaolinu po reakcji. Powierzchnia właściwa wyjściowego kaolinu wynosiła 19 m2/g. Wyniki wskazują, że efekty zależą głównie od rodzaju substancji interkalowanej, mocy mikrofalowej i [...]

  Opracowano model absorpcji tlenków azotu w rozcieńczonym roztworze kwasu azotowego( V) z dodatkiem nadtlenku wodoru, a następnie przeprowadzono symulację tego procesu, uwzględniając różne stężenia kwasu azotowego( V) oraz nadtlenku wodoru. Sprawdzono tym samym założenie, że powstający podczas absorpcji tlenków azotu nietrwały kwas azotowy(III) może być skutecznie dotleniany w roztworach kwaśnych za pomocą nadtlenku wodoru. NOx absorption in H2O2-contg. dil. HNO3 was modeled under packed absorption column condition at varying HNO3 and H2O2 concns. The oxidn. of HNO2 in soln. was assumed. W związku ze szkodliwym działaniem tlenków azotu na środowisko naturalne (kwaśne deszcze, smog fotochemiczny, niszczenie powłoki ozonowej) konieczne jest znalezienie skutecznej i korzystnej metody ich usuwania. Metody oparte na redukcji katalitycznej pozwalają na usunięcie NOx w dużym stopniu, jednak metody absorpcyjne umożliwiają usuwanie tych tlenków z jednoczesnym wytworzeniem produktu, który może zostać wykorzystany. W wyniku klasycznej absorpcji tlenków azotu w wodzie tworzą się kwasy azotowy(V) i azotowy(III). Kwas azotowy(III) z łatwością ulega rozkładowi, w wyniku czego następuje odtwarzanie tlenku azotu(II). Tlenek azotu(II) cechuje się bardzo małą rozpuszczalnością w wodzie, w przeciwieństwie do tlenków azotu na wyższych stopniach utlenienia. Konieczne jest więc jego utlenienie. W związku z niewielką szybkością tego procesu opatentowano wiele rozwiązań, w których proponuje się wprowadzenie dodatkowego utleniacza, jak np. O3 1, 2), V2O5 3) lub H2O2 4-8). Po utlenieniu NO następuje zaabsorbowanie powstałych tlenków w wodzie, po czym cykl przemiany powtarza się. Skutecznym sposobem skrócenia czasu przemiany tlenków w kwas azotowy wydają się być zamierzenia przeciwdziałania rozkładowi kwasu azotowego( III), gdyż eliminują one ciągłe odtwarzanie się tlenku azotu NO. Zaprezentowany model odnosi się do absorpcji kwaśnej resztkowych [...]

  Laminar Pr-H combustion in air was numerically simulated. Approx. kinetic equations of Pr-H combustion near flammability limit were derived. Przeprowadzono symulację jednowymiarowej propagacji płomienia, którą wykonano w profesjonalnym programie Chemkin-Pro Release 15101. Na podstawie uzyskanych wyników sporządzono przybliżony opis szybkości zmiany stężenia paliwa i utleniacza w mieszaninie propanu z powietrzem o składzie bliskim granicznemu. Sugerowana postać równania potęgowego uwypukla autokatalityczny charakter procesu. Spalanie węglowodoru jest niezwykle złożonym procesem łańcuchowym. Na modele kinetyczne procesu składa się wiele reakcji elementarnych zachodzących z udziałem dużej liczby produktów pośrednich. W celu poprawy dokładności opisu modele są stale rozbudowywane i weryfikowane1-4). Na potrzeby zastosowań z kolei dąży się do ograniczania liczby reakcji i składników mieszaniny reagującej, a tym samym liczby równań bilansowych5-11). W pracy12) analizowano wyniki symulacji procesu spalania propanu w powietrzu dla różnych składów mieszanki palnej pod kątem zachowania się głównych nośników przemiany łańcuchowej: atomów wodoru, atomów tlenu i grupy hydroksylowej. W wyniku symulacji procesu spa-lania wzdłuż drogi przepływającej mieszanki otrzymano wartości m.in. udziałów poszczególnych składników mieszaniny, szybkości ich tworzenia i zaniku, temperatury, liniowej prędkości przepływu oraz stopnia niespalonego paliwa. Biorąc pod uwagę złożoność zadania, rozważania ograniczono do składów mieszanek palnych z otoczenia granicy palności. Wybór składów był uzasadniony przypuszczeniem, że w pobliżu tej granicy reaktywne połączenia pośrednie (nośniki łańcuchów przemiany) mogą osiągać swoje stacjonarne stężenia. W wielu reakcjach złożonych takie zachowanie stanowi skuteczną przesłankę celowości poszukiwania uproszczonego równania kinetycznego. Postępowanie znane jest w kinetyce chemicznej pod nazwą przybliżenia stanu stacjonarn[...]