To tylko jedna z 30 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
I.1.Chemia spalania:
* Typy reakcji chemicznych
-jednocząsteczkowe (I-rzędu)
A→C+D (np.C2H6→CH3+CH3
-dwucząsteczkowe (II-rzędu)
A+B→C+D (np.H+O2→OH+O)
-trójcząsteczkowe (III-rzędu)
A+B+M→C+M (np.H+O2+M→HO2+M)
* Skład reakcji chemicznych (reagenty)
-cząstki stabilne:O2, H2, N2,...
-cząstki wzbudzone:O2*,CO2*,N2*,...
-rodniki:O, H, N, C, OH, HO2,CH, CH3, C2H5,...
* Rodniki
Rodniki-są to wolne atomy i fragmenty o cząstek o nieparzystej liczbie elektronów lub dwóch elektronach
niesparowanych.
Stężenie rodników w płomieniu jest niewielkie: 10-5 - 10-12 mol/m3 ale ich rola we wszystkich reakcjach jest bardzo
ważna poniewaz są bardzo reaktywne i niosą dużą energię.
* Skąd się biorą rodniki
a. Reakcje dysocjacji:
-dysocjacja termiczna: O2+M→O+O+M
-dysocjacja foto : NO2+vh→NO+O
b. Reakcje rozgałęziania:
H+O2→O+OH
O+H2→H+OH
* Szybkość reakcji-wpływ stężęń
dC A
=−k∗C A
dt
dC A
II-rzędu (A+B→C+D) ,
=−k∗C A C B
dt
dC A
III-rzędu (A+B+M→CD+M) ,
=−k∗C A C B C M
dt
I-rzędu (A→B+C) ,
k-stała szybkość reakcji, CA-stężenie A [mol/m3]
* Szybkość reakcji-wpływ ciśnienia
Stężenie składnika CA określa się mol/m3 ,co jest proporcjonalne do gęstości (kg/m3), a gęstość z równania stanu gazu
jest proporcjonalna do ciśnienia p: ρ=pRT, więc szybkość rekcji zależy od ciśnienia i rzędu reakcji:
dC A
dt
− pn
n-rząd reakcji.
* Szybkość reakcji-wpływ temperatury
Prawo Arrheniusa
k =k 0∗e
−E
RT
k0-współczynnik przedeksponencjalny
E-energia aktywacji (J/mol)
T-temperatura (K)
R-uniwersalna stała gazowa (j/mol*K))
* Reakcje elementarne
Reakcje elementarne zachodza jako pojedyńcze akty między reagentami, np.: H+O 2→O+OH
Są to przede wszystkim reakcje rodnikowe, jak wyżej. Rząd ich reakcji odpowiada liczbie składników w reakcji.
* Reakcje złożone
Reakcje złożone to zapis reakcji między stabilnymi substratami dającymi stabilne produkty, np.:
CH4+2O2→CO2+2H2O
Takiej reakcji nie ma, jest to tylko zapis związku substraty-produkty.
dC A
=−k∗C A C B
dt
gdzie: α i β są współczynikami doświadczalnymi.
Naprawde rekacje złozone składają sie z wielu reakcji elementarnych (rodnikowych).
* Typy reakcji rodnikowych
1.Reakcje rozgałęzienia (rodników R): R+A→R1+R2
2.Reakcje propagacji: R1+A→R2+B
3.Reakcje rekombinacji: R+A+M→AB+M
* Znaczenie trzeciego ciała w reakcji rekombinacji
Reakcje trójcząsteczkowe (rekombinacji): A+B+M→C+M
M-trzecie ciało (O2 ,N2 ,H2 ,H2O,...)pochłaniające energię przebudowy związku.
Np. H+O2+M→HO2+M , H+OH+M→H2O+M
* Mechanika spalania układu:H2 +O2 (strefa płomienia)
Znaczenie układu H2+O2: reakcje z tego układu występują w reakcjach wszystkich paliw kopalnych
H+O2→O+OH (r, rozgałęzienia)
O+H2→H+OH (r. rozgałęzienia)
OH+H2→H+H2O (r. propagacji)
H+O2+M→HO2+M (r. rekombinacji)
* Mechanika spalania układu:H2 +O2 (strefa popłomienna)
Rekombinacja rodników wynosi największy wkład do energii wewnętrznej spalin w strefie popłomiennej.
H+H+M→H2+M
H+OH+M→H2O+M
Reakcje rekombinacji w strefie popłomiennej
OH+HO2+M→H2O+O2+M
* Mechanika spalania:utlenianie CO
Znaczenie
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)