Разложения органических

2) Аппарат для высокотемпературного нагрева нефти и нефтепродуктов в процессе их переработки. Состоит из конвективного змеевика и настенных (иногда и потолочного) экранов, располож. в топочной камере. ТРУБЧАТЫЙ РАЗРЯДНИК - разрядник, в к-ром искровой промежуток расположен в канале трубки, выполненной из изоляц. газогенерирующе-го материала (фибры, оргстекла, винипласта). В Т.р. электрич. дуга гасится потоком газов, образующихся вследствие разложения материала трубки под действием тепла, выделяющегося в самой дуге. Т.р. применяют в осн. для защиты линий электропередачи перем. тока от грозовых перенапряжений.

ТРУБЧАТЫЙ РАЗРЯДНИК — электрич. аппарат для защиты электроустановок от электрич. перенапряжений, в к-ром искровой промежуток расположен в трубке из газогенерирующего материала (фибры, оргстекла, винипласта). В Т. р. дуга гасится потоком газов, образующихся вследствие разложения материала под действием самой дуги. Т. р. применяют для защиты мест с ослабленной изоляцией на ЛЭП и подходов к подстанциям 3—НО кВ; включаются между проводом и заземлённой конструкцией.

При рассматриваемых нами кратковременных процессах нагрева пиролиз связующего не успевает пройти полностью, поэтому даже в наиболее нагретых поверхностях слоях материала связующее частично сохраняется, как это видно на фотографии, помещенной на рис. 169. Огнеупорная природа обугленного поверхностного слоя образца и внутреннее поглощение тепла в процессе фазовых превращений связующего защищают исходный материал нижележащих слоев от воздействия высокой температуры на поверхности образца. Структура нижних слоев материала в процессе кратковременного действия высоких температур остается практически неизменной, т. е. процесс термического разложения материала в какой-то мере способствует сохранению прочности и теплозащитных свойств стеклопластиков. Характер состояния структуры материала в верхних, средних и ниж-

гателей в сыром виде не работоспособно. После высушивания характеристики также, как правило, неудовлетворительны. Извлеченное из воды топливо, даже после продолжительной коррозии и разложения материала может быть с определенной точностью идентифицировано. Важную информацию можно получить даже путем исследования выгоревших корпусов, извлеченных из воды.

При переработке предпочтительнее повысить температуру расплава фторопласта, что позволит понизить его вязкость, а следовательно, и давление прессования. Однако нельзя повышать температуру до наступления разложения материала.

продуктов разложения материала не только в осевом направлении канала разряда, но и по образующимся при ударных нагрузках трещинам.

Все приведенные выше результаты относились к стеклопластику с массовым содержанием смолы ф0м=0,15 и коксовым числом /С=0,6. Представляют интерес расчеты прогрева и термического разложения материала при вариациях фсм или коксового числа (рис. 9-8). Видно, что расход газообразных продуктов пропорционален фсм только на квазистационарном участке [см. уравнение (9-16)], тогда как на участке нестационарного прогрева влияние указанных параметров несколько слабее. Зависимость основных параметров разрушения от теплофизических свойств газообразных продуктов разложения смолы достаточно слабая; влияние этих свойств можно учитывать по формулам квазистационарного разрушения.

Одним из основных методов исследований процесса термического разложения полимерных материалов является термогравиметрический анализ, который начал использоваться еще в начале XX в. Суть анализа состоит в регистрации изменения массы определенной порции материала, подвергающейся нагреву в заданных условиях. Получаемая в термогравиметрическом эксперименте кривая изменения массы образца в зависимости от температуры и (или) времени дает возможность не только оценить термостойкость материала и установить температуру окончания процесса термического разложения, но и определить интенсивность разложения в различных температурных интервалах, а также путем соответствующей математической обработки вычислить эффективные значения кинетических параметров процесса разложения материала теплозащитного покрытия.

На основании изложенного можно сформулировать исходные положения, необходимые для математического описания процесса разрушения: процесс переноса массы одномерный и стационарный; исходный материал представляет собой однородную композицию веществ, входящих в его состав; скорость уноса массы определяется скоростью разрушения коксового остатка за счет его химического взаимодействия с газовой средой; скорость химического взаимодействия обусловлена кинетикой гетерогенных химических реакций на поверхности материала и диффузией к ней окисляющих компонент из газового потока. С «химически» унесенной массой кокса уносится часть инертной массы наполнителя, пропорциональная его содержанию в исходном (неразложившемся) материале. В процессе окисления коксового остатка участвует кислород, образующийся при испарении и последующей диссоциации окислов наполнителя. Реакционноспособные газообразные продукты разложения материала взаимодействуют с углеродом и диффундируют через газовый пограничный слой независимо от соответствующих компонент внешнего потока. На поверхности материал полностью прококсован. Все тепловые эффекты (теплоты: пиролиза, гетерогенных химических реакций и т. д.) отнесены к поверхности. Режим течения газового потока турбулентный. Принимается, что имеется подобие между турбулентным переносом массы, энергии и количества движения, а турбулентные числа Le = Рг = Sc = 1. Турбулентный пограничный слой считается замороженным, а все реакции — происходящими на поверхности.

12. Д. К. Коллеров. Об основах теории термического разложения материала в кусках.— Инж.-физ. ж., 1959, 2, № 8.

Газовая защита обеспечивается за счет разложения органических составляющих и в результате образования углекислого газа при диссоциации мрамора (СаС03) в процессе нагрева. Имеющиеся в покрытии ферросплавы связывают кислород, который

Биокоррозил может наблюдаться как в аэробных (в присутствии уислорода), так и в анаэробных .(без кислорода) условиях. Анаэробные бактерии получают энергию для кизнедеятельшюш за счёт разложения органических и неорганических веществ.

Более высокое содержание углекислоты и низкое содержание кислорода в почвенном воздухе по сравнению с атмосферным обусловлены протекающими в почве биохимическими процессами. Кислород расходуется главным образом на процесс разложения органических остатков и потребляется корневыми системами растений. Весной и в начале лета на глубине, неодинаковой в разных почвах, наблюдается невысокое содержание кислорода. Зависимость воздухопроницаемости почвы и грунта от гранулометрического состава, влажности и изменения кислорода по глубине слоя является причиной образования пар дифференциальной аэрации. Анодом пары становится та часть подземного сооружения, к которой приток кислорода затруднен, а участки, омываемые достаточным количеством кислорода, служат катодами. Уменьшение аэрации в определенной степени характеризуется уменьшением электросопротивления.

Ископаемые твердые топлива делят на торф, бурые, каменные угли и антрацит. Торф — геологически наиболее молодое твердое топливо. Характеризуется невысокой степенью разложения органических остатков и относительно низкой теплотой сгорания, повышенным содержанием летучих (Vn « 70 %), водорода (Н1 = = 5-ьб %), кислорода (Ог > 30 %) и азота (Nr = 2-^2,5 %). Торфу свойственна очень высокая гигроскопичность и влажность (WP = 35^60 %).

деляют сажистый углерод, размеры частичек которого очень малы (~ 0,3 мкм). Эти частицы, раскаляясь, придают пламени светящийся характер. Можно, однако, заставить пламя тяжелых углеводородов снизить светимость; для этого следует осуществить частичное предварительное смещение, т. е. подать в форсунку некоторое количество воздуха. Кислород изменяет характер разложения органических молекул: углерод выделяется не в твердом виде, а в виде окиси углерода, горящей синеватым прозрачным пламенем.

Ископаемые твердые топлива делят на торф, бурые, каменные угли и антрацит. Торф — геологически наиболее молодое твердое топливо. Характеризуется невысокой степенью разложения органических остатков и относительно низкой теплотой сгорания, повышенным содержанием летучих (У„ « 70 %), водорода (Н1 = = 5ч-б %), кислорода (Ог > 30 %) и азота (Nr = 2-4-2,5 %). Торфу свойственна очень высокая гигроскопичность и влажность (WP = 35-ь60 %).

Реакции пиролитического разложения органических и кремнийорганических соединений настолько разнообразны и сложны, что к настоящему времени в литературе отсутствует сколько-нибудь подробнее рассмотрение механизма и кинетики возникновения продуктов пиролиза. Так, вопрос о природе и механизме образования ВК продуктов до сих пор не вполне ясен [Л. 21, 25, 30]. Предполагается, что ВК продукты образуются в результате комбинации свободных радикалов фенилов и полифенилов с исходными молекулами. Считается, что образование НК продуктов (бензола и дифенила) соответствует разрыву связи фенил — фенил. Механизм возникновения продуктов пиролиза терфенилов рассмотрен в работе [Л. 68].

Определение молекулярной массы необходимо для характеристики исходных органических веществ и полученных ВК продуктов. Известно, что некоторые .представления о механизме образования ВК продуктов можно получить из сравнения молекулярных масс исходных веществ и В:К продуктов, причем оказывается, что степень полимеризации п = М-в-к/М в процессах разложения органических теплоносителей изменяется в среднем от 1,5 до 2 Л. 30, 73, 80]. Поскольку В!К продукты разложения представляют собой многокомпонентные системы, можно говорить только о значении их средней молекулярной массы, например о среднечисловой молекулярной массе [Л. 83]:

чение скорости циркуляции в установке и создание в ней буфера из инертных газов значительно удлиняют срок службы теплоносителя.-Хотя данные, количественно характеризующие влияние скорости циркуляции на степень разложения органических веществ, малочисленны, факт снижения степени разложения при увеличении скорости потока (т. е. при малых временах пребывания жидкости в зоне высоких температур) не вызывает сомнений.

Таким образом, время пребывания в пограничном слое при температуре, близкой к 2000 К, соизмеримо с характерным временем разложения органических продуктов и распад этих продуктов оказывается весьма вероятным. Эти процессы являются экзотермическими, т. е. протекают с выделением тепла. При распаде этилена при температуре 1770 К согласно реакции 1/2С2Н4~>Ств + Н2

Естественно, достоверность полученной информации намного возрастает, если известны две первые низкотемпературные «ступеньки» кусочно-постоянной аппроксимации коэффициента теплопроводности (рис. 3-13): начальное значение, характеризующее теплопроводность материала до начала термического разложения органических компонент, и конечное, дающее уровень теплопроводности по завершении этого разложения. Важно отметить, что для большинства органических связующих разложение заканчивается раньше, чем начнет проявляться влияние лучистого переноса в порах. Поэтому для определения коэффициента теплопроводности материала после завершения реакции разложения можно использовать соотношения между величиной пористости Я и коэффициентом К.