Химические основы процессов сгорания (часть 4)
Сгорание

 

  1. Пропорционально росту температуры и, следова­тельно, кинетической энергии молекул возрастает вероят­ность их разрушения при энергичном столкновении, а так­же вследствие колебания молекул, в результате чего мо­жет происходить отщепление частиц от молекул (крекирование) даже при отсутствии кислорода. Чем выше темпе­ратура, тем меньше частица, которая может еще суще­ствовать. При температуре около 350° С, например, алканы и прочие соединения, имеющие длинные цепи (20 ато­мов С и более), начинают разрушаться; при температуре 1000° С только метан, не имеющий связи С—С, может со­противляться крекингу. При промежуточных температу­рах сопротивляются разрушению молекулы со все более ко­роткими цепями, а также циклические молекулы бензоль­ного ряда, которые затем полимеризуются. При темпера­туре выше 1500° С только СО, СО2, Н2, Н2О, О2, N2будут устойчивы наряду с некоторыми очень простыми ради­калами. В присутствии О2 горение в действительности начинается лишь при температурах выше 500—600° С.

  2. Рассмотрение столь широких пределов темпера­тур является следствием того, что в двигателях внутрен­него сгорания не достигается состояние равновесия: циклы реакций проходят столь быстро и, кроме того, усло­вия протекания реакций в различных зонах камер сгора­ния столь неоднородны как по температуре, так и по со­ставу, что всегда имеются в наличии следы и даже замет­ные количества продуктов, которые никогда не имели бы места в состоянии равновесия. Даже отработавшие газы дизеля, например, могут иметь в большей или меньшей степени специфический запах топлива, если последнее содержит много ароматических соединений.

Рассмотрим более подробно некоторые процессы, про­исходящие в наиболее важных температурных интервалах.

  1. Медленное окисление. Чистые алканы довольно устойчивы против окисления при комнатной температуре; отсюда термин «парафины», что означает «имеющие малое влечение к другим телам». При повышении температуры тенденция к окислению увеличивается, причем оно идет в принципе как цепная реакция образования окислов через посредство менее устойчивых промежуточных продук­тов В отработавшем масле кислотное число, показы­вающее число миллиграммов КОН, которое нейтрализует один литр окисленного масла, является критерием про­цесса окисления. При температурах 120—150° С окисление и побочные реакции имеют такую интенсивность, что чисто парафиновое масло превращается в густую вязкую массу в течение нескольких часов.


Newer news items:
Older news items:

 

РЕКЛАМА

Новое на сайте