Spalanie wodoru - podstawy chemiczne

• Autorzy: Bulewicz E. M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Reakcja wodoru z tlenem jest tylko pozornie prosta, gdyż na poziomie .mikro., atomów i cząsteczek, na globalną reakcję łańcuchową składa się wiele reakcji elementarnych. Mechanizm spalania wodoru jest szczególnie ważny, gdyż te same kluczowe reakcje elementarne rozgałęzienia i oberwania łańcucha występują przy spalaniu nie tylko węglowodorów, ale wszystkich gazów palnych zawierających wodór. Rozważania mechanizmu reakcji i wynikającej z niego uproszczonej kinetyki chemicznej prowadzą do stosunkowo prostych wniosków; gazy płomieni na ogół nie osiągają stanu pełnej równowagi termodynamicznej, gdyż reakcje trójcząsteczkowe .nie nadążają. za dwucząsteczkowymi. Stężenia produktów pośrednich reakcji, wolnych rodników, przekraczają zwykle stężenia równowagowe, często o całe rzędy wielkości. Świadomość tego faktu ułatwia zrozumienie wielu zjawisk które zachodzą w płomieniach, a wynikają z odchyleń od stanu równowagi. Wśród zjawisk takich znajdują się chemiluminescencja, efekty katalityczne oraz reakcje addytywów i zanieczyszczeń.

Słowa kluczowe

PL

spalanie; wodór

• Wydawca: Polski Instytut Spalania
• Czasopismo: Archiwum Spalania
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 3, nr 1
• Strony: 5--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bulewicz E. M.

• Instytut Chemii i Technologii Nieorganicznej, Politechnika Krakowska, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków,

Bibliografia

• [1] Emsley, E., „The Elements”, Clarendon Press, Oxford, 1998
• [2] Atkins, P.W., „Chemia Fizyczna”, PWN, Warszawa, 2001
• [3] Bielański, A., „Podstawy Chemii Nieorganicznej”, wydanie V, zmienione, PWN, Warszawa, 2002
• [4] Mizerski, W., „Tablice Chemiczne”, Wydawnictwo Adamantan, Warszawa, 1997
• [5] Lewis B., von Elbe G., „Combustion, Flames and Explosions of Gases”, 3rd Ed., Academic Press Inc. Orlando, FA, 1987
• [6] Kordylewski W. (red.), „Spalanie i Paliwa”, Wyd. III, Oficyna Wyd. Politechniki Wrocł., Wroclaw 2001
• [7] Gaydon A.G., Wolfhard H.G., „Flames”, 3rd Ed., Chapman and Hall, London,1970
• [8] Minkoff G.J., Tipper C.F.H., „Chemistry of Combustion Reactions”, Butterworths, London, 1962
• [9] Mulcahy M.F.R. „Gas Kinetics, Studies in Modem Chemistry”, Ed. A. Mac coll, Thomas Nelson and Sons Ltd., London 1973
• [10] Fristrom R.G., Westenberg A.A., „Flame Structure”, McGraw-Hill, New York, 1965
• [11] Fenimore C.P., „Chemistry in Premixed Flames”, Pergamon Press, Oxford, 1964
• [12] Głowiński J. „Warunki Równowagi i Stacjonamości w Kinetyce Chemicznej”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej., Wrocław 2002
• [13] Griffiths J.F., Barnard J.A., „Flame and Combustion”, 3rd Ed„ Blackie Academic and Professional, London, 1995
• [14] Padley P.J., Sugden T.M., Photometric investigations of alkali metals in hydrogen flame gases, IV Thermal and chemiluminescent effects produces by free ra dicals, Proc. Roy. Soc.A, (London), (1958), 248, 248-265
• [15] Padley P.J., Sugden T.M., Chemiluminescence and radical recombination in hydrogen flames, Vllth Symposium (Int.) on Combustion, Butterworths, London, 1959, 235-242
• [16] Goodings J.M., Hayhurst A.N., Heat release and radical recombination in premixed fuel-lean flames of H2+02+N2, J. Chem. Soc., Faraday Transactions (1988), 2, 745-762
• [17] Bulewicz E.M., James C.J., Sugden T.M., Photometric Investigations of Alkali metals in Hydrogen Flame Gases. U. The study of Excess Concentrations of Hydrogen Atoms in Burnt Gas mixtures. Proc. Roy. Soc. A (London), (1956), 235,89 - 106
• [18] Kaskan W.E., Schott G.L.,Requirements imposed by stoichiometry in dissocia - tion - recombination reactions, Combustion and Flame, (1962), 6, 73 - 78
• [19] Bulewicz E.M., Sugden T.M., The recombination of hydrogen atoms and hydroxyl radicals in hydrogen flame gases, Trans. Farad. Soc., (1958), 54,1855 - 18
• [20] Schofield K., An evaluation of kinetic rate data for reactions of neutrals of atmospheric interest, Planet. Space Science, (1967), 15, 643-670
• [21] Baulch D.L., Drysdale D.D., Home D.G., Lloyd A.C., Evaluated Kinetic Data for High Temperature Reactions, CRC Press, Cleveland, 1973
• [22] Bulewicz E.M., Sugden T.M., Flame photometric studies of reactions induced by NO in H2+02+N2 flames. I. The catalysed recombination of atomic hydrogen and hydroxyl radicals, Proc Roy. Soc. A., (London), (1964), 277, 143 - 154
• [23] Fenimore C.P., Jones G.W., Sultur in the burnt gas of hydrogen-oxygen flames, J. Phys. Chem., (1965), 69, 3593-3597
• [24] Kallend A.S., Kinetics of S02 catalysed recombination of radicals in hydrogen flames, Comb, and Flame, (1972), 19, 227 - 236
• [25] Bulewicz E.M., Padley P.J.,Cotton D.H., Jenkins D.R., Metal additive catalysed radical recombination rates in flames, Chem. Phys. Letters, (1971), 9,467 - 468
• [26] Bulewicz E.M., Padley P.J., Catalytic effect of metal additives on free radical recombination rates in H2+02+N2 flames, XHIth Symp. (Int.) on Combustion, The Combustion Institute, Pittsburgh, 1971
• [27] Cotton D.H., Jenkins D.R., Catalysis of radical recombination reactions in flames by alkaline earth metals,Trans Farad. Soc., (1971), 67, 730 - 739
• [28] Bulewicz E.M., Free radicals and catalysis in flames, Archiwum Spalania, (1973), 4, 221 -233
• [29] Hastie J.W., High Temperature Vapors, Academic Press, New York, 1975
• [30] Bulewicz E.M., Podstawy chemiczne działania gaśniczego halonów i proszków, I Szkoła Ochrony Przeciwpożarowej, Przecznica, Maj 1984
• [31] Kaskan W.E., Hydroxyl Concentrations in rich hydrogen-air flames held on porous burners, Comb, and Flame, (1958) 2, 229-243
• [32] Kaskan W.E., The concentrations of hydroxyl and oxygen atoms in gases from lean hydrogen-air flames, Comb, and Flame, (1958), 2, 286-304
• [33] Gaydon A.G., The Spectroscopy of Flames, 2nd Ed., Chapman and Hall, London, 1974
• [34] Bulewicz E.M., Padley P.J., Smith R.E., Spectroscopic studies of C2, CH and OH radicals in low pressure acetylene+oxygen flames, Proc. Roy. Soc. A. (London), 315, 129- 148, 1971
• [35] Sugden T.M., Determination of dissociation constants and heats of formation of molecules by flame photometry, Pt 1, Equilibrium in flame gases and ge- neralkinetic considerations, Trans. Farad. Soc. (1958) 52, 1465-1475
• [36] Bulewicz E.M., Sugden T.M., Determination of dissociation constants and heats of formation of molecules by flame photometry, Pt 2, Heat of formation of gasous cuprous hydride, Trans. Farad. Soc. (1958) 52, 1475-1481
• [37] Bulewicz E.M., Sugden T.M., Determination of dissociation constants and heats of formation of molecules by flame photometry, Pt 3. Stability of gaseous cuprous hydroxide, Trans. Farad. Soc. (1958) 52, 1481-1486
• [38] Bulewicz E.M., Phillips L.F., Sugden T.M., Determination of dissociation constants and heats of formation of molecules by flame photometry, Pt 8. The stabilities of the gaseous diatomic halides of certain metals. Trans Farad. Soc. (1961), 57, 921-931
• [39] Sugden T.M., A survey of flame ionization work at the University of Cambridge, Progress in Astronautics and Aeronautics, (1963), 12, 145-164
• [40] Alkemade C.Th. J., Herrmann R., Fundamentals of Flame Spectroscopy, Adam Hilger, Bristol 1979
• [41] Alkemade C.Th.J., Hollander Tj., Snelleman W., Zeegers P.J.Th., Metal Vapours in Flames, Pergamon Press, Oxford 1982
• [42] Lawton J., Weinberg F.J., „Electrical Aspects of Combustion”, Clarendon Press, Oxford 1969
• [43] Wayne R.P., „Chemistry of Atmospheres”, Clarendon Press, Oxford, 1991
• [44] Finlayson - Pitts B.J., Pitts J.N., Atmospheric Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 1986
• [45] Broida H.P., Schiff H.I., Sugden T.M., Observations on the chemiluminescent reaction of nitric oxide with atomic oxygen, Trans. Farad. Soc., (1961), 57, 259-265
• [46] Sugden T.M., Bulewicz E.M., Demerdache A., (1961) Some observations on oxides of nitrogen and sulphur in flame gases containing atomic hydrogen, atomic oxygen and hydroxyl radicals, International Symposium on Chemical Reactions in the Lower and Upper Atmosphere, Stanford Research Institute, San Francisco 1961. Proceedings, 89-108
• [47] Kordylewski W., (Red.), „Niskoemisyjne Techniki Spalania w Energetyce”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000
• [48] Tomeczek, J., Gradoń B., The role of nitrous oxide in the mechanism of thermal nitric oxide formation within flame temperature range, Comb. Sci. and Technology, (1997), 125, 159-180
• [49] Gradoń B. Rola podtlenku azotu w modelowaniu emisji NO z procesów spalania paliw gazowych w piecach wysokotemperaturowych, Monografia, Politechnika Śląska (2002, w druku)
• [50] Hayhurst, A.N., Hutchinson E.M., Evidence for a new way of producing NOvia NNH in fuel-rich flames at atmospheric pressure, Combustion and Flame, (1998), 114 274-279