Швидкість хімічної реакції горіння, і її залежність від різних факторів

В умовах промислового спалювання палива зазвичай стан рівноваги не наступає. Швидкість реакції можна визначити за швидкістю перетворення будь-якого з реагентів, тому швидкість згоряння палива можна виразити через швидкість витрачання горючих елементів або палива в цілому, а також через швидкість витрачання окислювача або швидкість утворення продуктів згоряння.

Залежність швидкості хімічної реакції від температури

Зі збільшенням температури швидкість хімічної реакції горіння зростає. Для знаходження залежності швидкості хімічної реакції від температури досить визначити температурну залежність константи. Ця залежність виражається законом Арреніуса.

де Е - енергія активації (кДж / моль), R - газова постійна (8,314 кДж / моль), kо - предекспоненціальний множник (загальне число зіткнень молекул), Т - абсолютна температура процесу.

Енергія достатня для руйнування внутрішньомолекулярних зв'язків вихідних речовин, називається енергією активації. Чим вище рівень енергії активації, тим повільніше швидкість реакції.

Швидкість хімічної реакції горіння, і її залежність від різних факторів
Так, енергія активації реакції С + О2 = СО2 - ЕСО2 = 140 кДж / моль, а реакції С + 1 / 2О2 = СО -Есо = 60 кДж / моль. Звідси випливає, що в реакції окислення вуглецю киснем швидкість утворення окису вуглецю СО значно вище, ніж освіти двоокису СО2. і кількість СО у поверхні палаючого вуглецю переважатиме.

Малюнок 1.7 - Залежність швидкості реакції від температури і енергії активації

Енергія активації є головним фактором, що визначає швидкість реакції: чим менше енергія активації, тим вище швидкість.

Залежність швидкості хімічної реакції від концентрації суміші

Швидкість хімічної реакції горіння, і її залежність від різних факторів
У топкових пристроях горіння відбувається при постійній подачі палива і окислювача в зону горіння і, отже, при постійній концентрації реагуючих речовин.

Схожі статті