Теоретические основы горения газов. Анализ механизмов образования загрязняющих веществ

ВВЕДЕНИЕ 3 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРЮЧИХ ГАЗОВ 5 1.1. Основные газовые законы и уравнения газового состояния 5 1.2. Критические параметры состояния газов 10 1.3. Плотность, удельный вес и удельный объем газов 12 1.4. Теплоемкость, теплосодержание и теплопроводность газов 12 1.5. Состав атмосферного воздуха, горючих газов и продуктов сгорания 19 2. СТЕХИОМЕТРИЯ И КИНЕТИКА ГОРЕНИЯ ГАЗОВ 24 2.1. Реакции горения газов и их тепловой эффект 24 2.2. Расчеты горения газов 30 2.3. Температуры горения газов и их расчетное определение 33 2.4. Примеры расчетов горения газа 39 3. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ГАЗОВ И ПРЕДЕЛЫ ИХ ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТИ 42 3.1. Температура воспламенения горючих газов 42 3.2. Пределы воспламенения газов 43 3.3. Расчет давления при взрыве газов 47 3.4. Скорость распространения пламени 49 4. ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРЕНИЯ И ПОДХОДЫ К ИХ РЕШЕНИЮ 56 4.1. Горение в ламинарном потоке и его характеристика 56 4.2. Горение в турбулентном потоке и его характеристика 58 4.3. Анализ процессов отрыва и проскока пламени. Устройства для стабилизации горения и их конструкции 61 5. МЕТОДЫ СЖИГАНИЯ ГАЗОВ И ОСНОВЫ ТЕОРИИ ДИФФУЗИОННОГО И КИНЕТИЧЕСКОГО ГОРЕНИЯ 72 5.1. Классификация методов горения газов и их особенности 72 5.2. Характеристика диффузионного, кинетического и диффузионно-кинетического методов горения газов 73 5.3. Особенности топочного процесса горения 75 5.4. Определение времени сгорания и среднего времени пребывания продуктов сгорания при диффузионном горении 80 5.5. Определение безразмерного времени горения 83 5.6. Математическое описание процесса горения газов 85 6. АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ГОРЕНИИ ГАЗОВ 90 6.1. Горение природного газа и загрязнение атмосферы 90 6.2. Образование оксида углерода при горении газообразного топлива 91 6.3. Образование канцерогенных углеводородов при горении природного и сжиженного газа 102 6.4. Образование оксидов азота при горении природного газа 107 6.5. Анализ факторов, влияющих на образование оксидов азота, и методов их снижения при горении 109 7. ЗАДАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ «АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА НАИЛУЧШИХ ДОСТУПНЫХ И ЭКОЛОГИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СЖИГАНИЯ ГАЗА» 116 7.1. Требования к выполнению контрольной работы 116 7.2. Задание на выполнение контрольной работы 117 7.3. Методические указания на выполнение раздела «Основы теории диффузионного и кинетического горения» 118 7.4. Методические указания на выполнение раздела «Анализ инновационных разработок в области рациональных конструкций малотоксичных газовых горелок и экологичных технологий сжигания газа» 118 7.5. Методические указания на выполнение раздела «Расчеты горения газов» 118 7.6. Методические указания на выполнение раздела «Температуры горения газов и их расчетное определение» 120 7.7. Методические указания на выполнение раздела «Расчет пределов воспламеняемости и давления при взрыве газа» 120 7.8. Методические указания на выполнение раздела «Анализ механизмов образования вредных веществ при горении газов» 121 7.9. Методические указания на выполнение раздела «Разработка экологичных и наилучших доступных технологий сжигания газа» 123 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 127 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 128 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 131 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 132 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 133 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 138