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燃燒法降解氟利昂技術——燃料的初步選擇

   2019-09-12 和平47
核心提示:一個反應的△G若為負值,才會有正向推動力,且其絕對值越大,則推動力越大。反應進行的程度通常用平衡常數K來衡量,K值越大,反應進行得越完全。

燃料的選擇主要考慮以下因素:CFC-12在各種燃料然燒場中分解的平衡組成分布、CFC-12分解的溫度效應、反應推動力及反應完全程度等。

首先必須考察各體系的平衡組成。

每個平衡體系的主要組分與CFC-12 + H2O的平衡組成一樣,都是HF, HC1, CO2,也即在幾個氣體燃料的氛圍中,CFC-12分解的主要產物并沒有什么不同,但從產物分布來看卻有一定差異,這可以從體系中IL種主要自由基的分布變化(見圖2-6)進行考察。




主要自由基的量在不同燃料環境中不同,氫原子自由基和氧原子自由基的分布順序與經基自由基相似,在LPG燃燒場中最高,在CO燃燒場中最低,相同溫度下兩者相差約兩個數量級;氟原子自由基與抓原子自由基分布順序一致,在CO燃燒場中最高,在H:燃燒場中最低。在燃燒場中,這些自由基的濃度對燃燒狀況有顯著影響。此外,在考察范圍內,CO體系F分布中有物種COF2,而其他體系沒有,從此意義上來說,CO不適宜作為氟利昂處理的燃料,否則可能面臨尾氣處理方面的更多困難。

從以上分析不難看出,LPG作為燃料更具燃燒穩定方面的優勢。

其次,由反應體系的反應推動力和反應進行的程度來進行燃料選擇。在化學熱力學中,常用化學親和勢A來表示一個反應在恒溫恒壓條件下的推動力大小,化學親和勢A被定義為:

因此,一個反應的G若為負值,才會有正向推動力,且其絕對值越大,則推動力越大。反應進行的程度通常用平衡常數K來衡量,K值越大,反應進行得越完全。一定溫度下,反應的Gibbs函數變△G和平衡常數K決定于反應系統的本性,不同溫度下化學反應的△G是用吉布斯-亥姆霍茲(Gibbs-Helmholtz)方程式(2-6)來描述的,反應的KT的函數關系則由范特霍夫(van' t Hoff)方程式(2-7)給出。


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