Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Краснокутский Ю.И. -> "Получение тугоплавких соединений в плазме" -> 3

Получение тугоплавких соединений в плазме - Краснокутский Ю.И.

Краснокутский Ю.И., Верещак В.Г. Получение тугоплавких соединений в плазме — К.: Вища школа, 1987. — 200 c.
Скачать (прямая ссылка): poltugsoedvplazme1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 70 >> Следующая

Первый метод включает следующие, более простые, процессы: генерацию плазмы, смешение сырья с плазмой, нагрев сырья, химическую реакцию, образование и рост частичек, охлаждение.
Рассмотрим эти процессы подробнее.
Для генерации плазмы используются электродуговые, высокочастотные (ВЧ) и сверхвысокочастотные (СВЧ) плазмотроны. Электродуговые плазмотроны мощностью от 200 Вт до 50 ООО кВт имеют относительно высокие теп-
лпппЙ К' Д' (60~95 и температуру плазмы — 4UU0—Ю ООО К, однако, использование их ограничено, іак, например, они малопригодны для генерации плазмы кислорода, оксида углерода (IV), галогенов и других агрессивных газов, разрушающих электроды. При
Z
поучении чистых или особо чистых порошков, примеси, попадающие в продукты за счет эрозии электродов, могут ок^атьс^нежелательными. Кроме того, ресурс непрерывнойо!боты электродов составляет 100-150 ч, после чего „Лопат их замену. Высокочастотные плазмотроны Гпускаются мощностью от 100 Вт до 100 кВт со средне-SSSSSSypofl плазмы 3000-6000 К Источники питания их имеют низкий к. п. д (30-60 %), однако (ввиду отсутствия электродов) они позволяют генерировать плазму повышенной чистоты и плазму агрессивных газов что дает определенные преимущества при синтезе тугоплавких соединений. Сверхвысокочастотные плазмотроны позволяют также получать плазму, не содержащую примесей, однако небольшие мощности серийных генераторов (до 5 кВт) ограничивают их применение в технологических установках.
Процессы смешения исходного сырья с плазмой, процессы его нагрева до температуры реакции и химическое взаимодействие в реакторе протекают одновременно. На практике невозможно разграничить их воздействие на такие технологические показатели, как глубина и степень превращения сырья, удельные энергозатраты, а также на качество получаемых порошков. Однако в работах [71,181 показано, что наибольшее влияние все же оказывают условия перемешивания струи плазмы и исходного сырья. Изменяя эти условия, можно изменять и свойства продуктов. Применяют три способа ввода исходных веществ в поток' плазмы: спутный, поперечный и под углом к потоку. Для газообразного сырья наиболее эффективна поперечная подача через отверстия в реакционном канале. В зависимости от числа отверстий, их диаметров, а также от скорости ввода веществ изменяются время перемешивания, степень переработки сырья, химический состав, структура и дисперсность образующихся порошков.
процессы образования частичек порошков из газовой ^пЛРГСХ0ДЯТ, путем К0НДенсации на поверхности в7оХНпот?^°Ра (гетРоген*ая конденсация) или на по-pSSSL3ародышей' возникающих самопроизвольно в м?СРГтІ7КТуаЦИЙ плотности и концентрации в объе-сконл?нгипппоГеНная конденсация). Чтобы вещество виє ЭтоК °СЬ' необходимо в системе его пересыще-Должно nDPR аЄТ' ЧТ0 давление пара целевого вещества го пара .!г"1 Равновесное давление его насыщенно-случае чяпплГ1-0 при той же температуре, в противном б У заР°аьіши новой фазы испаряются. В плазменных
оеакторах пересыщение обычно достигается за счет охлаждения продуктов реакции до температуры, которая меньше температуры конденсации. После образования зародышей происходит их дальнейшее увеличение, причем увеличение зародышей не является простым присоединением молекул к поверхности (вероятность такого ,присоединения очень мала из-за низкой энергии взаимодействия), а является результатом возникновения двухмерных центров конденсации на поверхности зародыша и доставки вещества к этим центрам, в результате чего они увеличиваются и образуют новые слои вещества. Последующие процессы укрупнения частичек могут происходить двумя путями. Один из них заключается в переносе вещества от мелких частичек к крупным (перегонка), в результате чего мелкие частички постепенно испаряются, а крупные — увеличиваются. Второй путь (более характерный для плазмохимических процессов) заключается в слипании частичек (коагуляции), их слиянии (коа-лесценции) и образовании в порошке крупных спекшихся агломератов.
Если целью является получение ультрадисперсных порошков, то развитие указанных процессов нежелательно. Чтобы избежать укрупнения частичек, применяют быстрое охлаждение реакционной смеси — закалку. Закалка приводит к резкому повышению пересыщения, что, в свою очередь, ускоряет образование числа зародышей новой фазы, а их рост и укрупнение замедляются. С этой целью в плазмохимический реактор вводят холодные газы, при этом происходит одновременно закалка и разбавление продуктов реакции.
Основные преимущества первого метода:
1. Химические реакции образования целевого продукта протекают в газовой фазе при очень высоких температурах, что обусловливает их высокую скорость, а следовательно, и высокую производительность реакторов.
2. В результате конденсации тугоплавких соединений из газовой фазы образуются продукты, представляющие собой ультра дисперсные порошки.
3. Исходное сырье можно подвергнуть глубокой очистке, причем во время реакции оно не соприкасается со стенками реактора, что обусловливает низкое содержание примесей в продукте.
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 70 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed