“Термические” оксиды азота.Статьи / Теория образования оксидов азота при горении / “Термические” оксиды азота.
Условия протекания цепной реакции окисления атмосферного азота свободным кислородом при горении, формальная кинетика которой описывается уравнением :
,
В результате ряда работ различных учённых было получено уравнение для равновесного количества NO.
Температура, К |
300 |
700 |
800 |
1800 |
2500 |
Равновесная концентрация, [CNO], мг.м^3 |
0,00127 |
0,38 |
2,54 |
4700 |
31700 |
Так же была разработана цепная схема окисления азота, в которой активную роль играют свободные атомы кислорода и азота :
При этом концентрация атомарного кислорода остается неизменной, а скорость процесса определяется реакцией 2 схемы.
Энергетический барьер этой реакции складывается из двух составляющих :
а) энергии, требующейся на образование одного атома кислорода (Е1);
б) энергии активации реакции атома кислорода с молекулой азота (Е2);
Таким образом,
Е=Е1+Е2=494/2+314=516 кДж/моль.
Так как энергия активация этой реакции очень высока, то она предопределяет исключительно сильную зависимость скорости образования оксида азота от температуры.
Так же стоит отметить, что концентрация оксидов азота линейно увеличивается с увеличением концентрации атомарного кислорода и экспоненциально с увеличением температуры.
На основе имеющихся научных исследований были сформулированы методы подавления образования “термических” NO путем снижения скорости реакции их образования :
· снижение общего уровня температур в топке путем рециркуляции продуктов сгорания с Т<400 C, подачи пара и воды в зону горения и в дутьевой воздух ;
· снижение максимальных локальных температур в топке путём усиленной подачи газов рециркуляции, пара и воды в зоны максимальных температур (впрыск воды, пара в отдельные зоны факела, подача газов рециркуляции по оси, усиленная подача газов рециркуляции в центральные горелки) ;
· уменьшение максимальной температуры и содержания кислорода в зоне максимальных температур путем организации ступенчатого горения ;
· уменьшение общего избытка окислителя в пределах, допустимых по условиям начала быстрого увеличения выхода продуктов неполного горения С, СО, С20Н12.
Смотрите также
Термодинамико-топологический анализ
...
Титан (Titanium), Ti
Металл получил своё название в честь титанов, персонажей древнегреческой мифологии, детей Геи. Название элементу дал Мартин Клапрот, в соответствии со своими взглядами на химическую номенклатуру в про ...
Производство азотной кислоты
Азотная кислота является одной из важнейших минеральных
кислот и по объему производства занимает второе место после серной кислоты. Она
образует растворимые в воде соли (нитраты), обладает н ...