Главная -> Словарь

Несгоревших углеводородов

Парафиновые углеводороды. 1. При одинаковой структуре увеличение длины неразветвленной углеродной цепи приводит к последовательному повышению тенденции к детонации.

Если распад вторичного алкильного радикала с неразветвленной углеродной цепью возможен с образованием алкильных радикалов с различным числом углеродных атомов

При образовании активированного комплекса через пяти-, шести- и семичленный циклы термонейтральность или экзотермич^ ность реакции приводит к тому, что энергия активации ее меньше энергии активации эндотермичной реакции распада, и изомеризация происходит. В результате для алкильных радикалов с неразветвленной углеродной цепью осуществим переход свободной валентности от я-го к -, - и -му атомам углерода,

Термический распад бутена-1 и а-олефинов с более длинной неразветвленной углеродной цепью приводит к образованию метана, этана, бутадиена и олефинов с меньшим числом атомов углерода в молекуле. В табл. 2.1 приведены данные о составе продуктов термического разложения а-олефинов.

Из данных термохимии распада карбоний-ионов видны следующие закономерности. Распад первичных ионов с неразветвленной углеродной цепью проходит тем легче, чем большее число атомов углерода содержит образующийся карбоний-ион. Отщепление ме-тильного иона происходит значительно труднее, чем ионов с большим числом атомов углерода, а распад н-пропильного карбоний-иона сильно эндотермичен. Распад вторичных ионов с образованием таких же ионов, как при распаде первичных, значительно эндотермичнее; вторичные карбоний-ионы устойчивее первичных в реакциях распада. -С возрастанием числа атомов углерода в отщепляемом ионе теплота реакции снижается, однако для ионов с неразветвленной углеродной цепью во всех случаях эндотермич-ность распада велика. Третичные ионы устойчивее относительно распада, чем вторичные. Эндотермичность распада значительно снижается, когда отщепляется вторичный ион, и еще в большей степени — при отщеплении третичного иона. Распад первичных карбоний-ионов в этом случае становится экзотермичным.

На основании детального рассмотрения влияния положения. заместителя в длинной углеродной цепи на температуру плавления и некоторые другие физические свойства монозамещенных парафинов можно сделать следующие выводы: 1) при переходе заместителя от начала углеродной цепи к ее центру отчетливо обнаруживаются два максимума ; 2) по достижении определенной длины неразветвленной углеродной цепи аналогичный эффект обнаруживается и при обратном передвижении заместителя, т. е. от центра молекулы, принятой за исходный пункт, к концам ее. Точки максимума этих противоположных передвижений заместителей от концов молекулы к центру и от центра молекулы к концам ее практически совпадают. Центр длинных цепных углеводородных молекул при достаточном удалении от концов все меньше и меньше испытывает их влияние, так же как и последние испытывают слабое влияние на себе центра молекулы, и приобретают, наконец, почти полную автономию в проявлении своих химических и физических свойств.

Монометилзамещенные высокомолекулярные парафины с ме-тильной группой, сильно смещенной от центра к концам неразветвленной углеродной цепи, образуют кристаллические комплексы с карбамидом так же, как и парафины нормального строения .

Па основании детального рассмотрения влияния положения заместителя в длинной углеродной цепи на температуру плавления п некоторые другие физические свойства монозныетленных парафинов можно сделать следующие выводы: 1) при переходе заместителя от конца углеродной цепи к ее центру отчетливо обнаруживаются два максимума ; 2) по достижении определенной длины неразветвленной углеродной цепи аналогичный эффект обнаруживается и при обратном передвижении заместителя, т. е. от центра

с неразветвленной углеродной цепью вероятен переход свобод-

На основании детального рассмотрения влияния положения заместителя в длинной углеродной цепи на температуру плавления и некоторые другие физические свойства монозамещенных парафинов можно сделать следующие выводы: 1) при переходе заместителя от начала углеродной цепи к ее центру отчетливо обнаруживаются два максимума ; 2) по достижении определенной длины неразветвленной углеродной цепи аналогичный эффект обнаруживается и при обратном передвижении заместителя, т. е. от центра молекулы, принятой за исходный пункт, к концам ее. Точки максимума этих противоположных передвижений заместителей от концов молекулы к центру и от центра молекулы к концам ее практически совпадают. Центр длинных цепных углеводородных молекул при достаточном удалении от концов все меньше и меньше испытывает их влияние, так же как и последние испытывают слабое влияние на себе центра молекулы, и приобретают, наконец, почти полную автономию в проявлении своих химических и физических свойств.

Монометилзамещенные высокомолекулярные парафины с метальной группой, сильно смещенной от центра к концам неразветвленной углеродной цепи, образуют кристаллические комплексы с карбамидом так же, как и парафины нормального строения .

факторов увеличивает долю несгоревших углеводородов в отработавших газах. Повышение времени пребывания капель в камере сгорания приводит к резкому снижению содержания несгоревших углеводородов и некоторому увеличению содержания оксидов азота

На VII Мировом нефтяном конгрессе в Мехико французским Институтом нефти был предложен своеобразный способ смесеобразования и сжигания топливо-воздушной смеси. Топливо-воздушная смесь вводится по двум трубопроводам. По одному трубопроводу подается богатая смесь, которая направляется к -свече зажигания; по второму — бедная смесь или чистый воздух. Трубопровод для богатой смеси представляет собой тонкую трубку, размещаемую внутри трубопровода для бедной. Возможно богатую смесь подавать по полому стержню выпускного клапана. Топливная смесь, подаваемая в цилиндр, не гомогенна, что способствует более рациональному началу процесса горения. Авторами доказано, что такое сгорание уменьшает содержание окиси углерода и несгоревших углеводородов в отработавших газах .

теля, что позволяет на 85% снизить выбросы СО, на 70% несгоревших углеводородов и на 20%—оксидов азота. Однако каталитические нейтрализаторы дороги, так как в них используются платина, палладий, а катализаторы, применяемые для реакции восстановления NO, содержат родий и рутений. Применение платины для изготовления катализаторов нейтрализации отработавших газов автомобилей в США составляет 40 т/год, или 40% потребления этого металла в капиталистических странах . Необходимо также учитывать, что при каталитической нейтрализации отработавших газов расход топлива увеличивается на 3—5%, а сам метод применим на неэтилированных бензинах. Тем не менее по имеющимся оценкам в

Вредные выбросы. Точно установлено, что двигатели внутреннего сгорания, прежде всего автомобильные карбюраторные двигатели, являются основными источниками загрязнения. Выхлопные газы автомобилей, работающих на бензине, в отличие от автомобилей, работающих на СНГ, содержат соединения свинца. Такие антидетонационные добавки, как тетраэтилсвинец,— наиболее дешевое средство приспособления обычных бензинов к современным двигателям с высокой степенью сжатия. После сгорания свинецсо-держащие компоненты этих добавок попадают в атмосферу. Если применяются очистительные фильтры каталитического действия, то поглощаемые ими соединения свинца дезактивируют катализатор, в результате чего не только свинец, но и окись углерода, несгоревшие углеводороды выбрасываются вместе с выхлопными газами в количестве, зависящем от условий и стандартов на эксплуатацию двигателей, а также от условий очистки и ряда других факторов. Количественно концентрацию загрязняющих компонентов в выхлопных газах при работе двигателей как на бензине, так и на СНГ определяют по методике, хорошо известной теперь как «калифорнийский цикл испытаний». При проведении большинства экспериментов было выявлено, что перевод двигателей с бензина на СНГ приводит к снижению количества выбросов окиси углерода в 5 раз и несгоревших углеводородов в 2 раза.

зина на СНГ наблюдается снижение выбросов окислов азота. При работе двигателей на бензине были получены следующие показатели по загрязнению атмосферы: соединения свинца и окислы серы присутствуют, окиси углерода и несгоревших углеводородов — стандартное содержание; при работе на СНГ — соединения свинца отсутствуют, окислы серы практически отсутствуют, содержание окиси углерода и несгоревших углеводородов снижено соответственно на 80 и 50—70 %. На основе этих результатов значительное число транспортных предприятий, в том числе Управление перевозок г. Чикаго, уже перевело свой парк автобусов и грузовых автомобилей на СНГ.

С точки зрения защиты воздушного бассейна от вредных выбросов использование СНГ в качестве добавки в дизельные двигатели способствует снижению окислов азота гораздо больше, чем более поздняя подача топлива. В будущем требования по ограничению выбросов окислов азота и несгоревших углеводородов ужесточатся.

Системы двухтопливных дизельных двигателей. Коммерческое использование СНГ в качестве дополнительного топлива в дизельном двигателе не обеспечивает тех преимуществ, которые достигаются при их применении в карбюраторных двигателях. Имеется несколько промышленно освоенных систем обеспечения работы дизельных двигателей на двойном топливе: Австрия — «Заурер», «Стейер Даймлер Пуш.»; Нидерланды — «Ланди—Харторг»; Италия— «Тартарини», «Ланди»; США — «Борг-Уорнер», «Торкю-Топпер», «Олгэс Пауэрмайзер», «Ред-Ростер-Пауэр-Бустер». Однако перевод на эти системы достаточно сложен из-за того, что подачу СНГ следует контролировать положением топливного инжектирующего устройства. Следовательно, идеальная система дополнительной подачи СНГ будет работать при помощи микровключателей, контролирующих положение топливного насоса, а значит может возникнуть необходимость модификации топливного насоса или замены его. Помимо обычного тщательного контроля за инжекцией в дизельный двигатель СНГ дизельного топлива необходимо осуществлять точную регулировку двигателя для обеспечения максимальной мощности при минимальных выбросах дыма, несгоревших углеводородов и окислов азота.

Одним из путей снижения токсичных выбросов автотранспорта является введение моющих присадок в автобензины, так как образование отложений во впускной системе двигателя и особенно в карбюраторе приводит к падению мощности и ухудшению экономичности работы двигателя, возрастанию токсичности отработавших газов, особенно на режимах холостого хода и на малых оборотах . Путем поддержания в чистоте топливной системы моющие присадки способствуют снижению содержания оксидов углерода и несгоревших углеводородов в отработавших газах. На ряде нефтеперерабатывающих предприятий осуществляется организация производства автомобильных бензинов с моющими присадками и с улучшенными экологическими свойствами.

Французским Институтом нефти был предложен своеобразный способ смесеобразования и сжигания топливно-воздушной смеси. Топливно-воздушная смесь вводится по двум трубопроводам. По одному трубопроводу подается богатая смесь, которая направляется к свече зажигания; по второму — бедная смесь или чистый воздух. Трубопровод для богатой смеси представляет собой тонкую трубку, размещаемую внутри трубопровода для бедной смеси. Возможно богатую смесь подавать по полому стержню выпускного клапана. Топливная смесь, подаваемая в цилиндр, негомогенна, что способствует более рациональному началу процесса горения. Авторами доказано, что такое сгорание уменьшает содержание окиси углерода и несгоревших углеводородов в отработавших газах.

В автомобильных двигателях химическая энергия топлива преобразуется в тепловую, а затем в механическую работу. Переход химической энергии в работу осуществляется в процессах сгорания компонентов энергоносителя, чаще всего углеводородного топлива, в среде воздуха. Если бы углерод и водород сгорали в двигателях полностью, то образовывались бы такие нетоксичные газы, как диоксид углерода и пары воды . Однако, если мы приготовим рабочую смесь в камере сгорания, в составе которой будет необходимое количество кислорода для сгорания углерода и водорода, полного сгорания не произойдет. В каких-то местах камеры сгорания будет недостаточно кислорода, а в каких-то будет его избыток. В пристеночных слоях топли-вовоздушной смеси, где ниже температура, скорость сгорания и образующиеся продукты окисления будут различны. Создание равномерной и гомогенной смеси является важнейшим этапом в процессе смесеобразования. От качества этого процесса зависит и состав продуктов неполного сгорания топлива, в которых содержатся многие токсичные соединения,' входящие в отработавшие газы автомобиля. Кроме того, при высоких температурах происходит разложение несгоревших углеводородов с образованием радикалов, образующих новые структуры соединений. В составе таких веществ участвуют сероорганиче-ские, азотистые и кислородные соединения, а также продукты распада различных присадок к топливам и маслам.

несгоревших углеводородов и больше СО. Наоборот, при сгорании топлив, содержащих повышенное количество менее активных парафиновых или более стабильных ароматических углеводородов, образуется больше НУ.