Основы теории горения и газификации твердого топлива, Канторович Б.В., 1958

Основы теории горения и газификации твердого топлива, Канторович Б.В., 1958.
      
   Настоящая монография является первым опытом обобщения всего существующего материала по горению твердого топлива в условиях его движения.
В ней излагаются общие основы теории гетерогенного горения. Освещены вопросы «равновесного» горения, при изложении которых автор широко пользуется термодинамическими методами. Изложены также вопросы, относящиеся к кинетике горения.




Горение — основа сжигания и газификации твердого топлива.
В основе сжигания и газификации лежит общий физико-химический процесс — горение, т. е. интенсивное экзотермическое окисление твердого топлива, сопровождающийся выделением тепла.
Окисление в общем смысле слова охватывает все процессы соединения топлива со свободным или связанным в химических соединениях кислородом, включая прямое окисление, реакции с углекислотой и водяным паром и др. Так называемые восстановительные процессы (например, СО2+С=2СО) являются в то же время окислительными по отношению к углероду. Горение твердых топлив лежит в основе технологии получения тепла, электроэнергии, металла, газов (горючих и для химического синтеза) и ряда других производственных процессов.

Сжигание есть интенсивный процесс полного соединения топлива с кислородом, сопровождающийся максимальным выделением тепла и получением полных (негорючих) продуктов окисления — дымовых газов (СО2, Н2О и др.) — и твердого негорючего остатка — золы и шлака. Горение отличается от так называемого медленного окисления значительно большей интенсивностью реагирования и выделения тепла.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Глава I. Введение.
Глава II. Схемы процессов сжигания и газификации твердого топлива.
1. Горение — основа сжигания и газификации твердого топлива.
2. Простейшие схемы сжигания и газификации твердого топлива.
3. Элементы организации сжигания и газификации твердого топлива.
4. Схемы процессов сжигания и газификации твердого топлива в слое (плотном, кипящем), во взвешенном состоянии и в пылегазовом потоке.
5. Тепловые, гидродинамические и прочие условия устойчивости процессов сжигания и газификации твердого топлива.
6. Равномерность подачи топлива и отвода золы и шлака — необходимое условие непрерывности процессов сжигания и газификации твердого топлива.
7. Горение твердого топлива в металлургических процессах.
Глава III. Химические реакции, протекающие в процессах горения и газификации твердого топлива. Тепловой баланс процесса горения топлива.
1. Состав и структура твердого топлива. Процессы коксования и полукоксования. Роль углерода как основного элемента горючей массы топлива.
2. Основные химические реакции в процессах горения и газификации. Характеристика предельного состава газов, полученных при газификации углерода. Реакции горения углерода в доменном процессе. Состав и объем продуктов сгорания.
Тепловой баланс процесса горения твердого топлива.
Глава IV. Стехиометрический анализ химических реакций процессов горения и газификации.
Глава V. Термодинамические основы теории горения и газификации твердого топлива.
1. Первый и второй законы термодинамики. Полная энергия и свободная энергия системы. Термодинамический потенциал.
2. Термодинамическое и химическое равновесие системы. Уравнение Гиббса. Закон действующих масс и константа химического равновесия. Уравнение Вант-Гоффа. Принцип Ле-Шателье.
3. Выражение константы равновесия в молярных и объемных концентрациях и парциальных давлениях. Константа равновесия для конденсированных веществ. Определение константы равновесия для реальных газов. Теорема Нернста. Квантово-статистический метод определения констант равновесия.
4. Тепловые эффекты и константы равновесия основных реакций горения и газификации. Равновесные составы газовой смеси, получающейся при горении и газификации углерода.
5. Теория необратимых процессов. Соотношение Онзагера. Скорость возрастания энтропии в необратимых процессах. Теплопроводность, диффузия и химические реакции, протекающие в неизолированных системах.
Глава VI. Кинетические основы теории горения и газификации твердого топлива.
1. Задачи химической кинетики и ее методы.
2. Скорость гомогенной и гетерогенной реакций. Кинетическая теория активных столкновений. Закон Аррениуса. Энергия активации. Порядок реакции.
3. Квантово-механическая теория переходного состояния.
4. Характер протекания и скорость гетерогенной реакции.
5. Предельные режимы в гетерогенном процессе реагирования.
6. Взаимодействие диффузии веществ, участвующих в реакции. Стефановский поток.
7. Реакционная поверхность и ее превращения.
8. Скорость реакции в потоке реагирующего газа. Взаимодействие химических реакций.
9. Понятие о цепных реакциях. Влияние катализаторов.
10. Тепловые условия протекания химических реакций.
Глава VII. Исследования механизма и кинетики реакций процессов горения и газификации твердого топлива.
1. Методы исследования механизма и кинетики реакций горения и газификации топлива.
2. Результаты исследования механизма и кинетики реакций окисления углерода.
3. Результаты исследования механизма и кинетики реакций восстановления углекислоты.
4. Результаты исследования кинетики и механизма реакций взаимодействия углерода с водяным паром.
5. Результаты исследования кинетики и механизма реакций образования метана.
6. Результаты исследования кинетики и механизма гомогенных (газовых) реакций — горения окиси углерода, горения водорода и реакции конверсии окиси углерода.
Глава VIII. Горение и газификация отдельной частицы угля.
1. Процесс горения угольной частицы. Роль диффузии и химических факторов. Выделение летучих и их влияние на процесс реагирования.
2. Роль вторичных реакций в процессе горения угольной частицы.
3. Роль внутреннего реагирования в процессе горения угольной частицы.
4. Тепловые условия воспламенения и горения угольной частицы.
5. Результаты экспериментальных исследований процессов горения и газификации угольной частицы.
Глава IX. Горение и газификация в угольном канале.
1. Процесс горения в угольном канале в изотермических условиях. Роль диффузии, гидродинамики и химических факторов. Неизотермический процесс горения в угольном канале.
2. Роль вторичных реакций в процессе горения угольного канала.
3. Выгорание и тепловые условия процесса горения в угольном канале.
4. Результаты экспериментальных исследований процессов горения и газификации угольного канала.
Глава X. Горение и газификация угольных частиц в слое.
1. Условие непрерывности движения топлива при его выгорании в слое. Роль золы и тепловой подготовки топлива.
2. Гетерогенные процессы в слое (на химической модели) и в выгорающем слое угольных частиц. Суммарная скорость гетерогенного процесса в слое.
3. Процесс газообразования в слое угольных частиц на воздушном дутье. Роль тепловых условий и вторичных реакций: горения окиси углерода и восстановления двуокиси углерода.
4. Процесс горения слоя топлива при вводе дутья через горизонтальное сопло.
5. Газификация в слое угольных частиц на паро-воздушном дутье. Влияние изменения объема продуктов реакции, давления и концентрации реагирующего газа.
6. Газопроницаемость и гидродинамика течения газа в слое частиц топлива. Сопротивление и устойчивость слоя. Решение задачи о гетерогенном реагировании в слое на основе теории фильтрации.
7. Теплообмен в процессе сушки, подогрева и горения угольных частиц в слое.
8. Горение и газификация угольных частиц в кипящем и взвешенном слое.
9. Результаты экспериментальных исследований процесса горения и газификация слоя топлива.
Глава XI. Горение и газификация пылевидного и мелкозернистого твердого топлива, взвешенного в потоке газа.
1. Гетерогенный процесс реагирования в пылегазовом потоке. Процесс горения пылевидного топлива в изотермических условиях.
2. Движение частиц в потоке газа в процессе их выгорания.
3. Роль вторичных реакций.
4. Выгорание потока полидисперсного пылевидного топлива.
5. Комплексный анализ процесса горения потока топлива.
6. Тепловой режим процесса горения потока топлива. Применение метода подобия к анализу опытных зависимостей процесса горения и теплообмена в потоке топлива.
7. Приложение комплексного анализа к процессу горения распыленного жидкого топлива и в некоторых других случаях горения потока пылевидного твердого топлива.
8. Горение потока топлива, движущегося в криволинейном потоке воздуха. Циклонный процесс и его гидродинамические характеристики.
9. Результаты экспериментальных исследований процесса горения потока твердого топлива.
Глава XII. Пути интенсификации процессов горения и газификации твердого топлива.
1. Основные факторы интенсификации.
2. Перспективы создания высокопроизводительных топок и газогенераторов на основе экспериментальных и теоретических исследований процессов горения и газификации твердых топлив.
3. Новейшие исследования по интенсификации процессов горения и газификации твердых топлив.
Приложения.
Литература.
Предметный указатель.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы теории горения и газификации твердого топлива, Канторович Б.В., 1958 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу, если она есть в продаже, и похожие книги по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить книги


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Канторович :: горение :: газификация :: топливо