ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Твердая фаза в факеле из "Основы общей теории печей Изд.2" Твердая фаза появляется в факеле или естественным путем вследствие разложения углеводородов, или специальна вводится в виде мелкораздробленных частиц (пылевидное топливо). [c.201] Поведение твердой фазы в факеле представляет собой серию последовательно и параллельно протекающих сложных процессов сухой перегонки, газификации и собственно гетерогенного горения, зависящих от совокупного влияния всех химических и физических факторов. Рассмотрим главнейшие из них. [c.201] С точки зрения химии, наиболее важной является реакция окисления углерода, поскольку во всех случаях углерод является преобладающим элементом рассматриваемой твердой фазы. [c.201] Как известно, существует несколько теорий окисления углерода. [c.201] Согласно одной из них, при взаимодействии углерода и кислорода прежде всего образуется двуокись углерода, в дальнейшем реагирующая с углеродом, в результате чего образуется окись углерода (редукционная теория). [c.201] Согласно другой теории, сначала образуется окись углерода, в дальнейшем очень быстро сгорающая в углекислоту, причем последняя может реагировать с углеродом, в результате чего вновь будет образовываться окись углерода. [c.201] Согласно третьей теории, которая в настоящее время считается наиболее вероятной, первичным образованием является углеродно-кислородный комплекс СтО , в дальнейшем распадающийся на СО2 и СО, которые, таким образом, образуются одновременно в относительных количествах, зависящих от температуры. [c.201] Протекание таких вторичных реакций в тех случаях, когда в факел не будут поступать свежие порции кислорода (горение со значительным местным недостатком воздуха вследствие пло хого перемешивания горючих и воздуха), может в конечном итоге обусловить большой химический недожог (присутствие в продуктах горения значительных количеств СО и Н2). При этом механический недожог (частицы твердого топлива), естественно, несколько уменьшается. [c.202] Хитрин [124] дает следующий метод определения полного времени г горения частицы. [c.203] Сначала формулируется выражение для скорости горения частицы, в котором скорость относят к единице поверхности [уравнение (134)] затем задаются распределением температур между средой Тд и поверхностью частицы Тпользуясь выра жением для распределения температур, преобразуют ранее найденное выражение для скорости Кр и получают новое уравнение (135) и окончательно на основе уравнения (135) на-, ходят выражение для полного времени горения т [уравнение (136)]. [c.203] Ниже показан в этой последовательности вывод уравнения для Тп. [c.203] Все значения величин в этом выражении те же, что и в выражении (133). [c.204] В основе рассмотренного построения лежит положение, что кислород диффундирует к поверхности частицы из бесконечности. [c.204] Разумеется, что представление о наличии на частице застойной пленки далеко не соответствует реальным условиям процесса горения частицы, особенно когда имеет место вынужденная конвекция. Поэтому особый интерес представляют экспериментальные работы, посвященные горению угольной частицы. Из этих работ следует назвать исследования Смита и Гудмундзена [126], В. И. Блинова [127] и Ту, Девиса и Хотте-ля [128]. [c.205] В двух последних работах отведено значительное место теоретическому анализу, являющемуся дальнейшим развитием вопроса. [c.205] В свете указанных работ механизм го рения углеродной частицы представляется как весьма сложный процесс, не являющийся чисто диффузионным, но связанный с химическими процессами на поверхности углерода и, стало быть, с реакционной способностью последнего. Симметричное горение частицы наблюдается только, при малых скоростях потока, не превышающих 0,3—0,4 м1сек. При скоростях потока, больших 2 м/сек (данные Л. А. Колодкиной), горение частицы становится резко несимметричным. Горение частицы происходит с наибольшей скоростью на лобовой стороне ее. Окись углерода, сдуваемая с лобовой части, горит (вторичный процесс) в вихревой зоне позади частицы, образуя газовое пламя. Наличием СО в необтекаемой зоне неподвижной частицы и следует объяснить низкие скорости горения частицы с тыльной стороны. Этим объясняется и известный факт [126] влияния влажности в дутье на скорость горения и температуру частицы. Поскольку в присутствии паров воды СО сгорает быстрее, следует ожидать, что в эт0 М случае температуры поверхности частицы будут более высокими опыт подтверждает этот вывод. [c.205] Оо — константа диффузии, зависящая от температуры в степени 1,5—2,0 (см /сек)-, для случая молярной диффузии ЭТОТ коэффициент должен рассматриваться как виртуальный. [c.207] Вернуться к основной статье