|
Тепломассообмен и физическая газодинамика
Влияние добавок $\rm CH_4{,}~\rm H_2{,}~\rm Ar$, углерода и формы реактора на пористую структуру образующейся при разложении ацетилена сажи
М. С. Власкинa, П. В. Беловba, И. А. Липатоваa, А. В. Григоренкоa, Е. И. Школьниковa, А. И. Курбатоваb, В. Е. Фортовa a Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва
b Российский университет дружбы народов, г. Москва
Аннотация:
Проведено исследование пористой структуры углеродной ацетиленовой сажи в зависимости от условий ее получения при разложении ацетилена: при различных давлениях в трубчатом реакторе ограниченного объема, разложении ацетилена в смесях с $\rm CH_4{,}~\rm H_2$ или $\rm Ar$, разложении ацетилена в присутствии сажи и в реакторах различной формы. Установлено, что при разложении чистого ацетилена с увеличением давления с $2.35$ до $5$ бар площадь поверхности ацетиленовой сажи увеличивается с $75$ до $125$ м$^2$/г, а средний размер частиц уменьшается с $36$ до $22$ нм. Добавки $\rm CH_4{,}~\rm H_2$ или $\rm Ar$ ингибируют процесс разложения ацетилена, при этом степень ингибирования уменьшается в следующей последовательности: $\rm H_2 > \rm CH_4 > \rm Ar$. Относительно малые добавки водорода блокируют процесс разложения ацетилена, практически не влияя на размер частиц сажи. Напротив, добавка метана приводит к заметному увеличению среднего размера частиц сажи до $55$ нм и соответствующему уменьшению удельной площади поверхности до $57$ м$^2$/г. Добавление аргона к ацетилену качественно воздействует на пористую структуру сажи так же, как уменьшение давления ацетилена. При разложении ацетилена в присутствии сажи, оставшейся в реакторе после предыдущего разложения, наблюдалось немонотонное изменение удельной поверхности и размера частиц сажи. В экспериментах с различными по форме, но одинаковыми по объему реакторами показано, что при уменьшении линейных размеров реакционного сосуда (отношения длина/диаметр) площадь поверхности образуемой ацетиленовой сажи довольно заметно возрастает, а средний размер частиц сажи уменьшается.
Поступила в редакцию: 09.06.2021 Исправленный вариант: 09.06.2021 Принята в печать: 23.11.2021
Образец цитирования:
М. С. Власкин, П. В. Белов, И. А. Липатова, А. В. Григоренко, Е. И. Школьников, А. И. Курбатова, В. Е. Фортов, “Влияние добавок $\rm CH_4{,}~\rm H_2{,}~\rm Ar$, углерода и формы реактора на пористую структуру образующейся при разложении ацетилена сажи”, ТВТ, 60:6 (2022), 888–896; High Temperature, 60:6 (2022), 821–829
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/tvt11599 https://www.mathnet.ru/rus/tvt/v60/i6/p888
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 163 | PDF полного текста: | 81 | Список литературы: | 42 |
|