HCN oxidation: available experimental data and kinetic
models
4.1. Experimental results
The oxidation of HCN was previously studied in various
conditions (neat oxidation or in mixture with other fuels)
using several techniques (flames, flow reactor, jet-stirred
reactor (JSR), shock-tube). Most of these data were used
for proposing kinetic reaction mechanisms whereas no
comprehensive kinetic modeling of HCN oxidation was
performed.
The kinetics of HCN ignition, oxidation, and combustion
were studied in laboratory experiments. The ignition
delays of HCN–O2–Ar mixtures were measured by
Higashihara et al. [85] under reflected shock waves
conditions (ca. 0.75–2 atm, 1450–2600 K) monitoring simultaneously
infrared (IR) emission at 5.34 mm and UV
emission at 306.7 nm. Their ignition delay were represented
by the expression: The only data obtained at high pressure are those
of Kjaergaard et al. [93]. The experiments were carried
out in a quartz flow reactor that allows working at
pressures up to 10 bar. They studied the influence of
pressure, over the pressure range 1.25–9.86 bar, on HCN
conversion both in absence and in presence of NO, over the
temperature range 900–1350 K. NO, HCN, CO, and CO2
were measured using continuous analyzers and an FTIR
spectrometer.
The oxidation of HCN was studied in an atmospheric
pressure single jet stirred reactor by Flatness and Kramlich
[94]. They operated at short residence time (8 ms) and
temperatures ranging from 1098 to 1443 K. Experiments
were performed in presence of CO under dry and wet
conditions. These experiments essentially aimed at determining
the branching ratio of the reaction NCO+NO$N2O.
An atmospheric pressure jet-stirred reactor was used by
Dagaut et al. [31] to study the oxidation of HCN over the
temperature range 1000–1400 K. Mole fractions of the
reactants and products were obtained using a sonic
quartz probe to collect low-pressure samples of the reacting
mixture for off-line gas chromatography (GC) analyses
and on-line FTIR analyses. Mole fraction profiles for
HCN, NO, N2O, HNCO, CO, and CO2 were reported.
The effect of the addition of nitric oxide was also studied
in that work whereas the co-oxidation of HCN and a
natural gas blend with/without NO present was reported
elsewhere [87]. The combustion of HCN was studied by Miller et al. [32]
in a 30 Torr H2–O2–Ar premixed flame doped with HCN.
Mole fraction profiles were reported for three flames
(j ¼ 0.5, 1, and 1.5). HCN, N2, NO, CO, and CO2 were
measured by probe sampling and MS analyses whereas CN
was measured by LIF. A further flame study was presented
by the same group [95]. They used a 25 Torr fuel-rich
(j ¼ 1.5) premixed H2–O2–Ar flame doped with various
combinations of C2H2, NO, and HCN (1.4–3% mol). Their
results obtained with a H2–O2–Ar–C2H2–HCN flame
showed the formation of CN, NO, and N2 resulting from
a consumption of HCN and interaction with the hydrocarbon
radicals. The results were interpreted in terms of a
detailed chemical kinetic model. Table 2 summarizes the
kinetic data for the oxidation of HCN available from the
literature.
4.2. Kinetic models
Chemical kinetic reaction mechanisms of variable complexity
(6–102 species, 5–754 reversible reactions) have
been proposed to represent the available data on the
kinetics of HCN oxidation. However, these chemical
kinetic reaction mechanisms where not usable for simulating
experiments over a wider range of conditions than
originally tested, demonstrating the need for a more robust
kinetic scheme.
Fifer and Holmes [96] studied the reaction of HCN with
NO2 behind shock waves (1329–1845 K, 1.7–12.6 atm) and used a kinetic reaction mechanism (19 species, 24 reversible
reactions) to interpret their results. The authors pointed
out the lack of products information and rate expression
for many important reactions. Higashihara et al. [85]
studied the oxidation of HCN by O2, and O2+NO2,
behind reflected shock waves (1450–2600 K, 0.75–2 atm).
Ignition delays were measured base on UV and IR
absorption. They used a reaction mechanism (20 species,
46 reversible reactions) to simulate their results and those
of Fifer and Holmes [96]. Szekely et al. [97] studied the
oxidation of HCN by O-atoms behind incident shock
waves (1800–2600 K, 0.52–0.81 bar). CN and NH broadband
absorption at respectively 388 and 336 nm were
used to determine the absolute concentration time profiles
of CN and NH. These data were modeled using a kinetic
reaction mechanism (22 species, 37 reversible reactions) to
extract the rate constants for HCN+O-NH+CO and
HCN+O-CN+OH. Miller et al. [32] developed a
detailed kinetic reaction mechanism (23 species, 59
reversible reactions) to simulate their flame structures
(30 Torr, H2–O2–Ar premixed flame doped with HCN)
consisting of mole fraction profiles versus distance from
the burner for HCN, CN, N2, NO, CO, and CO2.
This mechanism was later extended (163 reversible reactions)
to the modeling [95] of fuel-rich (j ¼ 1.5) premixed
H2–O2–Ar flames seeded with various combinations
of C2H2, NO, and HCN (1.4–3% mol). Thielen and Roth
[89] studied the oxidation of HCN by O2 behind reflected
shock waves (2195–3390 K, 1.5–1.9 bar). N, O, and H were
monitored by ARAS. The derived absolute concentration
time profiles of N, O, and CN were simulated using a
kinetic reaction mechanism (19 species, 33 reversible
reactions) to extract the rate constants for CN+O2-
NCO+O and HCN+Ar-H+CN+Ar. Miller and
Bowman [63] used their famous kinetics reaction mechan ism to simulate the oxidation of HCN in flames [32,95].
This mechanism was further improved [30] through the
modeling of the oxidation of HCN in an atmospheric
flow reactor. The mole fraction profiles of HCN, N2O,
HNCO, CO, CO2, O2, and NO obtained as a function
of temperature were simulated. Dagaut et al. [31] proposed
a detailed kinetic scheme to simulate their results on
the atmospheric pressure jet-stirred reactor oxidation of
HCN (1000–1400 K). The mole fractions of HCN,
NO, N2O, HNCO, CO, and CO2 obtained at fixed
residence time and variable temperatures were simulated.
The same kinetic reaction mechanism was applied to the
modeling of the oxidation of HCN in presence of NO
and a natural gas blend [87]. More recently [88], the
oxidation of HCN in a flow reactor operating at atmospheric
pressure in fuel-rich conditions (873–1273 K)
was simulated using detailed kinetic scheme (49 species,
277 reversible reactions) deriving from previously published
models. The relative mole fraction profiles of
HCN, NO, and N2O were modeled. An overview of the
published kinetic models for the oxidation of HCN is given
in Table 3.
ออกซิเดชัน HCN: ข้อมูลทดลอง และเดิม ๆแบบจำลอง4.1 การทดลองผลออกซิเดชันของ HCN ก่อนหน้านี้ได้ศึกษาในที่ต่าง ๆเงื่อนไข (ออกซิเดชันเรียบร้อยหรือส่วนผสมกับเชื้อเพลิงอื่น ๆ)ใช้เทคนิคหลาย (เปลวไฟ เครื่องปฏิกรณ์ไหล กวนเจ็ทเครื่องปฏิกรณ์ (JSR), ช็อคหลอด) ส่วนใหญ่ข้อมูลเหล่านี้ถูกใช้สำหรับการเสนอกลไกปฏิกิริยาเดิม ๆ ในขณะที่ไม่มีโมเดลของ HCN ออกซิเดชันเดิม ๆ ครอบคลุมดำเนินการจลนพลศาสตร์ของ HCN จุดระเบิด ออกซิเดชัน และเผาไหม้ได้ศึกษาในห้องปฏิบัติการทดลอง การจุดระเบิดความล่าช้าของน้ำยาผสม HCN – O2 – Ar ถูกวัดโดยHigashihara et al. [85] ภายใต้คลื่นช็อกที่สะท้อนเงื่อนไข (ca. 0.75 – 2 atm, 1450-2600 K) ตรวจสอบพร้อมอินฟราเรด (IR) มลพิษที่ 5.34 มม.และ UVมลพิษที่ 306.7 nm มีแสดงการหน่วงเวลาจุดระเบิดโดยนิพจน์: คือข้อมูลเท่าที่ได้ที่ความดันสูงของ Kjaergaard et al. [93] ได้ดำเนินการทดลองออกในเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลควอตซ์ ที่อนุญาตให้ทำงานที่แรงดัน 10 บาร์ พวกเขาศึกษาอิทธิพลของความดัน ผ่านแรงกดดันช่วง 1.25 – 9.86 บาร์ ใน HCNแปลงทั้ง ในการขาดงาน และก็ไม่มี ไปอุณหภูมิอยู่ในช่วง 900 – 1350 คุณไม่ HCN, CO และ CO2ถูกวัดโดยใช้เครื่องวิเคราะห์อย่างต่อเนื่องและการ FTIRสเปกโตรมิเตอร์ออกซิเดชันของ HCN ที่เรียนมีบรรยากาศเจ็ทเดี่ยวดันกวนเครื่องปฏิกรณ์ทางเรียบ Kramlich[94] . จะดำเนินการในเวลาสั้น ๆ เรสซิเดนซ์ (8 ms) และอุณหภูมิตั้งแต่ 1098 1443 คุณทดลองได้ดำเนินการในสถานะของ CO ภายใต้แห้งและเปียกเงื่อนไขการ ทดลองเหล่านี้เป็นวัตถุประสงค์ที่กำหนดอัตราส่วนโยงหัวข้อของปฏิกิริยา NCO + NO$ N2Oความดันบรรยากาศที่กวนเจ็ทเครื่องปฏิกรณ์ถูกใช้โดยDagaut et al. [31] เพื่อศึกษาการเกิดออกซิเดชันของ HCN ผ่านการเศษส่วนโมลของคุณช่วง 1000 – 1400 อุณหภูมิของการreactants และผลิตภัณฑ์ที่ได้รับมาใช้เป็นเสียงโพรบควอตซ์เพื่อรวบรวมตัวอย่าง low-pressure ของปฏิกิริยาที่ส่วนผสมสำหรับวิเคราะห์ก๊าซออฟไลน์ chromatography (GC)และวิเคราะห์ FTIR ง่ายดาย ค่าเศษส่วนโมลสำหรับมีรายงาน HCN ไม่มี N2O, HNCO, CO และ CO2ยังได้ศึกษาผลของการเพิ่มของไนตริกออกไซด์ในที่ทำงานในขณะที่เกิดออกซิเดชันร่วมของ HCN และก๊าซธรรมชาติผสมผสานกับ/โดยปัจจุบันไม่มีรายงานอื่น ๆ [87] การสันดาปของ HCN ถูกศึกษาโดยมิลเลอร์ et al. [32]ใน 30 ธอร์ H2 – O2 – Ar หยดเปลวไฟ doped ด้วย HCNมีรายงานค่าเศษส่วนโมลสำหรับเปลวไฟสาม(เจ¼ 0.5, 1 และ 1.5) HCN, N2 ไม่มี CO และ CO2วัดโพรบสุ่มตัวอย่างและวิเคราะห์ MS โดย CNถูกวัด โดยปรัอากาศ นำเสนอการศึกษาเปลวไฟเพิ่มเติมโดยกลุ่มเดียวกัน [95] พวกเขาใช้ 25 ธอร์น้ำมัน-rich(j ¼ 1.5) หยดเปลวไฟ H2 – O2 – Ar doped กับต่าง ๆชุดของ C2H2 ไม่มี และ HCN (1.4-3% โมล) ของพวกเขาผลลัพธ์ที่ได้ ด้วยเปลวไฟ H2 – O2 – Ar – C2H2 – HCNพบการก่อตัวของ CN ไม่มี และ N2 ซึ่งเป็นผลมาจากปริมาณ HCN และโต้ตอบกับไฮโดรคาร์บอนอนุมูล มีแปลผลในรูปของการรุ่นเคมีเดิม ๆ รายละเอียด ตารางที่ 2 สรุปการออกซิเดชันของ HCN จากข้อมูลเดิม ๆวรรณคดี4.2 การรูปที่เคลื่อนไหวกลไกปฏิกิริยาเคมีเดิม ๆ ของความซับซ้อนของตัวแปรมี (6 – 102 ชนิด ปฏิกิริยาย้อนกลับ 5-754)การนำเสนอเพื่อแสดงข้อมูลในการจลนพลศาสตร์ของการเกิดออกซิเดชัน HCN อย่างไรก็ตาม สารเคมีเหล่านี้กลไกปฏิกิริยาเดิม ๆ ไม่สามารถใช้สำหรับการจำลองทดลองช่วงกว้างของเงื่อนไขมากกว่าตอนแรก ทดสอบ เห็นต้องแข็งแกร่งมากขึ้นโครงร่างเคลื่อนไหวFifer และโฮลมส์ [96] ศึกษาปฏิกิริยาของ HCN กับNO2 หลังช็อกคลื่น (K 1329-1845, 1.7 – 12.6 atm) และใช้กลไกปฏิกิริยาเดิม ๆ (19 สปีชีส์ กลับ 24ปฏิกิริยา) การแปลผลของพวกเขา ผู้เขียนชี้เห็นขาดผลิตภัณฑ์ข้อมูลและอัตรานิพจน์สำหรับปฏิกิริยาสำคัญมาก Higashihara et al. [85]ศึกษาการเกิดออกซิเดชันของ HCN ทาง O2, O2 + NO2ด้านหลังสะท้อนคลื่นช็อก (1450-2600 K, 0.75 – 2 atm)ความล่าช้าในการจุดระเบิดที่วัดใช้ UV และ IRดูดซึม พวกเขาใช้กลไกปฏิกิริยา (20 สปีชีส์46 ปฏิกิริยาผันกลับได้) เพื่อจำลองผลลัพธ์และผู้Fifer และโฮลมส์ [96] Szekely et al. [97] ศึกษาการออกซิเดชันของ HCN โดย O อะตอมอยู่เบื้องหลังเหตุการณ์ช็อกคลื่น (1800 – 2600 K, 0.52-0.81 บาร์) บรอดแบนด์ CN และ NHถูกดูดซึมที่ 388 ตามลำดับ และ 336 nmใช้เพื่อกำหนดโพรไฟล์เวลาความเข้มข้นแน่นอนCN และ NH ข้อมูลเหล่านี้ได้สร้างแบบจำลองโดยใช้การเคลื่อนไหวกลไกปฏิกิริยา (22 ชนิด ปฏิกิริยาผันกลับได้ 37) ในการแยกค่าคงที่อัตราสำหรับ HCN + O-NH + CO และHCN + O-CN + OH มิลเลอร์ et al. [32] ได้รับการพัฒนาเป็นกลไกปฏิกิริยาเดิม ๆ รายละเอียด (23 ชนิด 59ปฏิกิริยาผันกลับได้) ในการจำลองโครงสร้างของเปลวไฟ(ธอร์ 30, H2-O2-Ar หยดเปลว doped ด้วย HCN)ประกอบด้วยส่วนกำหนดค่าเศษส่วนโมลเมื่อเทียบกับระยะห่างจากเขียนการ HCN, CN, N2 ไม่มี CO, CO2กลไกนี้ถูกขยาย (163 ปฏิกิริยาผันกลับได้) ในภายหลังการสร้างโมเดล [95] ของเชื้อเพลิงริช (j ¼ 1.5) หยดH2-O2-Ar เปลวไฟ seeded กับชุดต่าง ๆของ C2H2 ไม่มี และ HCN (1.4-3% โมล) Thielen และรอด[89] ศึกษาออกซิเดชันของ HCN โดย O2 หลังประจำคลื่นช็อก (K 2195-3390, 1.5-1.9 บาร์) N, O และ Hตรวจสอบ โดย ARAS ความเข้มข้นที่แน่นอนได้รับโพรไฟล์เวลา N, O และ CN ถูกจำลองโดยใช้การกลไกปฏิกิริยาเดิม ๆ (19 สปีชีส์ 33 ตัวอย่างปฏิกิริยา) เพื่อแยกค่าคงที่อัตราสำหรับ CN + O2-NCO + O และ HCN + Ar-H + CN + Ar. มิลเลอร์ และBowman [63] ใช้ความมีชื่อเสียงจลนพลศาสตร์ปฏิกิริยา mechan ism เพื่อจำลองการเกิดออกซิเดชันของ HCN ในเปลวไฟ [32,95]กลไกนี้ถูกเพิ่มเติมปรับปรุง [30] โดยสร้างแบบจำลองของการเกิดออกซิเดชันของ HCN ในที่บรรยากาศเครื่องปฏิกรณ์ขั้นตอน ค่าเศษส่วนโมลของ HCN, N2OHNCO, CO, CO2, O2 และไม่ได้เป็นฟังก์ชันอุณหภูมิได้จำลอง นำเสนอ Dagaut et al. [31]แบบเดิม ๆ โดยละเอียดเพื่อจำลองผลลัพธ์บนออกซิเดชันกวนเจ็ทเครื่องปฏิกรณ์ความดันบรรยากาศของHCN (1000 – 1400 K) เศษส่วนโมลของ HCNไม่ N2O, HNCO, CO และ CO2 ได้ที่ถาวรอาศัยเวลาและอุณหภูมิที่ผันแปรได้จำลองใช้กลไกเดิม ๆ ปฏิกิริยาเดียวกันกับสร้างแบบจำลองของการเกิดออกซิเดชันของ HCN ในสถานะไม่มีและก๊าซธรรมชาติผสมผสาน [87] เมื่อเร็ว ๆ นี้ [88], การออกซิเดชันของ HCN ในเครื่องปฏิกรณ์ขั้นตอนการทำงานในบรรยากาศความดันในอุดมไปด้วยเชื้อเพลิง (873 – 1273 K)ถูกจำลองโดยใช้โครงร่างเคลื่อนไหวโดยละเอียด (49 ชนิด277 ปฏิกิริยาผันกลับได้) บริษัทฯ จากการเผยแพร่ก่อนหน้านี้รูปแบบจำลอง ค่าเศษส่วนโมลสัมพัทธ์ของHCN ไม่มี และ N2O ได้สร้างแบบจำลอง ภาพรวมของการเผยแพร่รูปแบบเดิม ๆ สำหรับให้เกิดออกซิเดชันของ HCNในตาราง 3
การแปล กรุณารอสักครู่..
ออกซิเดชัน HCN: ข้อมูลการทดลองที่มีอยู่และการเคลื่อนไหว
รุ่น
4.1 ผลการทดลอง
การเกิดออกซิเดชันของ HCN การศึกษาก่อนหน้านี้ในหลาย ๆ ด้าน
เงื่อนไข (ออกซิเดชันเรียบร้อยหรือผสมกับเชื้อเพลิงอื่น ๆ )
โดยใช้เทคนิคหลายคน (เปลวไฟไหลปฏิกรณ์เจ็ทขยับ
เครื่องปฏิกรณ์ (JSR), ท่อช็อต) ส่วนใหญ่ของข้อมูลเหล่านี้ถูกนำมาใช้
ในการเสนอกลไกปฏิกิริยาการเคลื่อนไหวในขณะที่ไม่มี
การสร้างแบบจำลองการเคลื่อนไหวที่ครอบคลุมของการเกิดออกซิเดชัน HCN ได้รับการ
ดำเนินการ.
จลนศาสตร์ของการเผาไหม้ HCN ออกซิเดชันและการเผาไหม้ที่
มีการศึกษาในการทดลองในห้องปฏิบัติการ จุดระเบิด
ความล่าช้าของผสม HCN-O2-Ar ถูกวัดโดย
Higashihara และคณะ [85] ภายใต้การสะท้อนคลื่นช็อก
เงื่อนไข (แคลิฟอร์เนีย 0.75-2 ตู้เอทีเอ็ม 1450-2600 K) ตรวจสอบพร้อมกัน
อินฟราเรด (IR) ปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ 5.34 มมและยูวี
ปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ 306.7 นาโนเมตร ความล่าช้าในการจุดระเบิดของพวกเขาเป็นตัวแทน
โดยการแสดงออก: เฉพาะข้อมูลได้ที่ความดันสูงเป็นคน
ของ Kjaergaard และคณะ [93] ทดลอง
ออกมาในเครื่องปฏิกรณ์ไหลควอทซ์ที่ช่วยให้การทำงานที่
แรงดันได้ถึง 10 บาร์ พวกเขาศึกษาอิทธิพลของ
ความดันในช่วงความดัน 1.25-9.86 บาร์บน HCN
แปลงทั้งในกรณีที่ไม่มีและในการปรากฏตัวของ NO กว่า
ช่วงอุณหภูมิ 900-1350 เค NO, HCN, CO, CO2 และ
ถูกวัดโดยใช้การวิเคราะห์อย่างต่อเนื่อง และ FTIR
สเปกโตรมิเตอร์.
ออกซิเดชันของ HCN ได้รับการศึกษาในบรรยากาศ
ความดันเจ็เดียวขยับปฏิกรณ์โดยพื้นผิวเรียบและ Kramlich
[94] พวกเขาดำเนินการในขณะที่อยู่อาศัยในระยะสั้น (8 มิลลิวินาที) และ
อุณหภูมิตั้งแต่ 1,098-1,443 เคทดลอง
ได้ดำเนินการในการปรากฏตัวของ CO ภายใต้แห้งและเปียก
เงื่อนไข การทดลองนี้มีวัตถุประสงค์หลักในการกำหนด
อัตราการแตกแขนงของปฏิกิริยา NCO + NO $ N2O.
เครื่องปฏิกรณ์ความดันบรรยากาศเจ็ทกวนถูกใช้โดย
Dagaut และคณะ [31] ในการศึกษาการเกิดออกซิเดชันของ HCN กว่า
ช่วงอุณหภูมิ 1000-1400 เคเศษส่วนโมลของ
สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการใช้เสียง
สอบสวนควอตซ์ในการเก็บรวบรวมตัวอย่างความดันต่ำของปฏิกิริยา
ส่วนผสมสำหรับแก๊สโครมาแบบ off-line (GC ) วิเคราะห์
และ On-line FTIR วิเคราะห์ โปรไฟล์ส่วนตุ่นสำหรับ
HCN, NO, N2O, HNCO, CO, CO2 และได้รับรายงาน.
ผลกระทบของการเพิ่มขึ้นของไนตริกออกไซด์ได้ศึกษานอกจากนี้ยังมี
ในการทำงานในขณะที่ร่วมออกซิเดชั่ HCN และ
ผสมผสานก๊าซธรรมชาติมี / ไม่มีปัจจุบัน NO มีรายงาน
อื่น ๆ [87] การเผาไหม้ของ HCN ได้รับการศึกษาโดยมิลเลอร์และคณะ [32]
ใน 30 Torr H2-O2-Ar ผสมเปลวไฟเจือกับ HCN.
โปรไฟล์ส่วนตุ่นได้รับรายงานสามเปลวไฟ
(ญ¼ 0.5, 1, 1.5) HCN, N2, NO, CO, CO2 และถูก
วัดโดยการสุ่มตัวอย่างสอบสวนและวิเคราะห์ MS ขณะ CN
โดยวัดจาก LIF ศึกษาเพิ่มเติมเปลวไฟถูกนำเสนอ
โดยกลุ่มเดียวกัน [95] พวกเขาใช้ 25 Torr เชื้อเพลิงที่อุดมไปด้วย
(ญ¼ 1.5) ผสมเปลวไฟ H2-O2-Ar เจือกับต่าง ๆ
การรวมกันของ C2H2, NO และ HCN (1.4-3% mol) ของพวกเขา
กับผลที่ได้รับ H2-O2-Ar-C2H2-HCN เปลวไฟ
ที่แสดงให้เห็นการก่อตัวของ CN, NO และ N2 ที่เกิดจากการ
บริโภคของ HCN และการมีปฏิสัมพันธ์กับไฮโดรคาร์บอน
อนุมูล ผลการตีความในแง่ของ
รูปแบบการเคลื่อนไหวของสารเคมีที่มีรายละเอียด ตารางที่ 2 สรุป
ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวสำหรับการเกิดออกซิเดชันของ HCN ใช้ได้จาก
วรรณกรรม.
4.2 รุ่น Kinetic
เคมีกลไกการเกิดปฏิกิริยาการเคลื่อนไหวของความซับซ้อนตัวแปร
(6-102 ชนิด 5-754 ปฏิกิริยาย้อนกลับ) ได้
รับการเสนอให้เป็นตัวแทนของข้อมูลที่มีอยู่ใน
จลนศาสตร์ของการเกิดออกซิเดชัน HCN แต่เหล่านี้สารเคมี
กลไกการเกิดปฏิกิริยาการเคลื่อนไหวที่ไม่ได้ใช้งานสำหรับการจำลอง
การทดลองในช่วงกว้างของเงื่อนไขกว่า
เดิมผ่านการทดสอบแสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการที่แข็งแกร่งมากขึ้น
โครงการเกี่ยวกับการเคลื่อนไหว.
Fifer และโฮล์มส์ [96] การศึกษาปฏิกิริยาของ HCN กับ
NO2 อยู่เบื้องหลังคลื่นช็อก ( 1329-1845 K, 1.7-12.6 ATM) และใช้กลไกการเกิดปฏิกิริยาการเคลื่อนไหว (19 สายพันธุ์ 24 ย้อนกลับ
ปฏิกิริยา) การแปลผลของพวกเขา ผู้เขียนชี้
ให้เห็นการขาดข้อมูลผลิตภัณฑ์และการแสดงออกอัตรา
สำหรับปฏิกิริยาที่สำคัญมาก Higashihara และคณะ [85]
การศึกษาการเกิดออกซิเดชันของ HCN โดย O2 และ O2 + NO2,
ที่อยู่เบื้องหลังการสะท้อนคลื่นช็อก (1450-2600 K, 0.75-2 ATM).
ความล่าช้าจุดระเบิดถูกวัดฐานในรังสียูวีและ IR
ดูดซึม พวกเขาใช้กลไกการเกิดปฏิกิริยา (20 ชนิด,
46 ปฏิกิริยาย้อนกลับ) เพื่อจำลองผลของพวกเขาและคน
ของ Fifer และโฮล์มส์ [96] Szekely และคณะ [97] การศึกษา
การเกิดออกซิเดชันของ HCN โดย O-อะตอมที่อยู่เบื้องหลังเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นช็อก
คลื่น (1800-2600 K, 0.52-0.81 บาร์) CN และ NH บรอดแบนด์
การดูดซึมที่ตามลำดับ 388 และ 336 นาโนเมตรถูก
ใช้ในการกำหนดรูปแบบเข้มข้นเวลาที่แน่นอน
ของ CN และ NH ข้อมูลเหล่านี้ได้สร้างแบบจำลองโดยใช้การเคลื่อนไหว
กลไกการเกิดปฏิกิริยา (22 ชนิด 37 ปฏิกิริยาย้อนกลับ) เพื่อ
ดึงค่าคงที่สำหรับ HCN + O-NH + CO และ
HCN + O-CN + OH มิลเลอร์และคณะ [32] การพัฒนา
กลไกการเกิดปฏิกิริยาการเคลื่อนไหวรายละเอียด (23 สายพันธุ์ 59
ปฏิกิริยาย้อนกลับ) เพื่อจำลองโครงสร้างเปลวไฟของพวกเขา
(30 Torr, H2-O2-Ar ผสมเปลวไฟเจือกับ HCN)
ประกอบด้วยโปรไฟล์ส่วนตุ่นเมื่อเทียบกับระยะทางจาก
เตาสำหรับ HCN, CN, N2, NO, CO, CO2 และ.
กลไกนี้ต่อมาขยาย (163 ปฏิกิริยาย้อนกลับ)
เพื่อสร้างแบบจำลอง [95] ของน้ำมันเชื้อเพลิงที่อุดมไปด้วย (ญ¼ 1.5) ผสม
เปลวไฟ H2-O2-Ar เมล็ดกับชุดต่างๆ
ของ C2H2, NO และ HCN (1.4-3% mol) Thielen และโรท
[89] การศึกษาการเกิดออกซิเดชันของ HCN โดย O2 ที่อยู่เบื้องหลังการสะท้อน
คลื่นช็อก (2195-3390 K, 1.5-1.9 บาร์) N, O และ H ได้รับการ
ตรวจสอบโดย ARAS ความเข้มข้นที่แน่นอนมา
โปรไฟล์เวลาของ N, O และ CN ถูกจำลองโดยใช้
กลไกการเกิดปฏิกิริยาการเคลื่อนไหว (19 สายพันธุ์ 33 ย้อนกลับ
ปฏิกิริยา) เพื่อดึงค่าคงที่สำหรับ CN + O2 อย่าง
NCO + O และ HCN + Ar-H + CN + Ar มิลเลอร์และ
โบว์แมน [63] ใช้จลนศาสตร์ที่มีชื่อเสียงของพวกเขาปฏิกิริยาลัทธิ mechan เพื่อจำลองการเกิดออกซิเดชันของ HCN ในเปลวเพลิง [32,95].
กลไกนี้ได้รับการปรับปรุงต่อไป [30] ผ่าน
การสร้างแบบจำลองของการเกิดออกซิเดชันของ HCN ในบรรยากาศ
ปฏิกรณ์ไหล โปรไฟล์ส่วนโมลของ HCN, N2O,
HNCO, CO, CO2, O2, และได้รับไม่เป็นหน้าที่
ของอุณหภูมิถูกจำลอง Dagaut และคณะ [31] เสนอ
โครงการเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวที่มีรายละเอียดในการจำลองผลของพวกเขาใน
ความดันบรรยากาศเจ็ทขยับออกซิเดชั่ปฏิกรณ์ของ
HCN (1000-1400 K) เศษส่วนโมลของ HCN,
NO, N2O, HNCO, CO, CO2 และรับได้ที่คงที่
เวลาที่อยู่อาศัยและอุณหภูมิตัวแปรถูกจำลอง.
กลไกการเกิดปฏิกิริยาการเคลื่อนไหวเดียวกันถูกนำไปใช้ใน
การสร้างแบบจำลองของการเกิดออกซิเดชันของ HCN ในการปรากฏตัวของ NO
และก๊าซธรรมชาติ ผสมผสาน [87] เมื่อเร็ว ๆ นี้ [88],
ออกซิเดชันของ HCN ในเครื่องปฏิกรณ์ไหลของการปฏิบัติงานที่บรรยากาศ
ความดันในสภาพที่อุดมไปด้วยน้ำมันเชื้อเพลิง (873-1273 K)
ได้รับการจำลองการใช้รูปแบบการเคลื่อนไหวที่มีรายละเอียด (49 ชนิด
277 ปฏิกิริยาย้อนกลับได้) ที่เกิดจากการเผยแพร่ก่อนหน้านี้
รุ่น โปรไฟล์ส่วนไฝญาติของ
HCN, NO และ N2O ถูกจำลอง ภาพรวมของ
การตีพิมพ์แบบจำลองการเคลื่อนไหวสำหรับการเกิดออกซิเดชันของ HCN จะได้รับ
ในตารางที่ 3
การแปล กรุณารอสักครู่..
กรดไฮโดรไซยานิกออกซิเดชัน :
4.1 การทดลองและแบบจำลองจลน์
พร้อม ผลการทดลอง
ออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิกที่เคยศึกษาในเงื่อนไขต่างๆ
( เรียบร้อยออกซิเดชันหรือในการผสมกับเชื้อเพลิงอื่นๆ )
โดยใช้เทคนิคหลาย ( เปลวไฟเจ็ท , เครื่องปฏิกรณ์ไหลกวน
ถัง ( JSR ) , ท่อดูด ) ที่สุดของข้อมูลเหล่านี้เพื่อเสนอกลไกปฏิกิริยาจลนพลศาสตร์ใช้
แต่ไม่แบบจำลองพลังงานจลน์ที่ครอบคลุมของกรดไฮโดรไซยานิกเกิด
แสดง จลนพลศาสตร์ของกรดไฮโดรไซยานิก ติดไฟ ออกซิเดชัน และการเผาไหม้
ศึกษาในการทดลองในห้องปฏิบัติการ การจุดระเบิด
ความล่าช้าของกรดไฮโดรไซยานิก ( O2 ) AR ) วัดจาก
higashihara et al . [ 85 ] ภายใต้เงื่อนไขที่สะท้อนคลื่น
ช็อก ( ประมาณ 0.75 – 2 ATM 1450 – 2600 K ) การตรวจสอบพร้อมกัน
อินฟราเรด ( IR ) ปล่อยที่ 20 มม. และ UV
มลพิษที่ 306 .7 นาโนเมตร การหน่วงเวลาการจุดระเบิดแทน
โดยการแสดงออก : ข้อมูลเท่านั้นที่ได้รับแรงดันสูงเหล่านั้น
ของ kjaergaard et al . [ 93 ] ทดลองพบว่า ในเครื่องปฏิกรณ์แบบท่อไหล
ควอทซ์ ที่ช่วยให้ทำงานที่ความดัน
ถึง 10 บาร์ พวกเขาได้ศึกษาอิทธิพลของ
ความดันมากกว่าความดันช่วง 1.25 - 9.86 บาร์ , กรดไฮโดรไซยานิก
แปลงทั้งขาดและในการแสดงตนของไม่กว่า
900 – 1 , 350 K . ไม่ , กรดไฮโดรไซยานิก , CO และ CO2
ช่วงอุณหภูมิ วัดใช้วิเคราะห์อย่างต่อเนื่องและ FTIR
สเปกโตรมิเตอร์ ออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิก ศึกษาในความดันบรรยากาศ
เดียวเจ็ทกวนและเครื่องปฏิกรณ์โดยความเรียบ kramlich
[ 94 ] พวกเขาดำเนินการระยะเวลาสั้น ( 8 ms ) และ
อุณหภูมิตั้งแต่ 1098 เพื่อ 248 K . การทดลอง
แสดงต่อหน้า CO ภายใต้
แห้งและเปียกเงื่อนไข การทดลองเหล่านี้เป็นหลักที่มุ่งกำหนด
แตกแขนง อัตราส่วนของปฏิกิริยา NCO ไม่มี $ N2O .
jet ความดันบรรยากาศแบบเครื่องปฏิกรณ์ถูกใช้โดย
dagaut et al . [ 31 ] เพื่อศึกษาปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิกมากกว่า
อุณหภูมิ 1000 – 1400 K . ไฝเศษส่วนของ
สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการสอบสวนควอตซ์โซนิค
เก็บแรงดันต่ำตัวอย่างของปฏิกิริยา
ผสมแก๊สโครมาโทกราฟี ( GC ) และแบบวิเคราะห์
วิเคราะห์ FTIR ทางออนไลน์ เศษส่วนโมลโปรไฟล์สำหรับ
กรดไฮโดรไซยานิก , ไม่ , N2O hnco , CO , CO2 , และรายงาน .
ผลของเพิ่มไนตริกออกไซด์และศึกษา
งานนั้นส่วน Co ออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิกและ
ก๊าซธรรมชาติผสมผสานกับ / โดยไม่เสนอรายงาน
ที่อื่น [ 87 ] การเผาไหม้ของกรดไฮโดรไซยานิกศึกษาโดยมิลเลอร์ et al . [ 32 ]
ใน 30 ทอร์ H2 O2 AR ––ผสมเจือด้วยเปลวไฟกรดไฮโดรไซยานิก .
ตุ่นโปรไฟล์ของเศษส่วน โดยรายงานสามเปลวไฟ
( J ¼ 0.5 , 1 , 1.5 ) กรดไฮโดรไซยานิก , n2 , ไม่ , CO และ CO2 ถูกวัดโดยการสุ่มและ MS ด้วย
ส่วน CN โดยวัดจากลิฟ . การศึกษาเปลวไฟเพิ่มเติมถูกเสนอโดยกลุ่มเดียวกัน
[ 95 ] พวกเขาใช้ 25 ทอร์เชื้อเพลิงรวย
( J ¼ 1.5 ) H2 O2 Flame ( AR ) ผสมเจือด้วยต่างๆ
รวม c2h2 , ไม่ , และกรดไฮโดรไซยานิก ( 1.4 – 3% โมล ) ผลลัพธ์ที่ได้กับ H2 O2
––––อาร์ c2h2 กรดไฮโดรไซยานิกเปลวไฟ
พบการก่อตัวของ CN , ไม่ , และ N2 ที่เกิดจากการบริโภคของกรดไฮโดรไซยานิก
และปฏิสัมพันธ์กับไฮโดรคาร์บอน อนุมูลอิสระ ผลลัพธ์ถูกตีความในแง่ของ
รายละเอียดจลนศาสตร์เคมีรุ่น ตารางที่ 2 สรุป
ข้อมูลทางจลนพลศาสตร์สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิกใช้ได้จากวรรณกรรม
.
42 . จลนศาสตร์แบบจำลองจลนศาสตร์เคมีปฏิกิริยากลไก
ความซับซ้อนของตัวแปร ( 6 – 102 ชนิด 5 –มีปฏิกิริยาผันกลับ )
ถูกเสนอเพื่อแสดงข้อมูลพร้อมใช้งานบน
กรดไฮโดรไซยานิกจลนพลศาสตร์ของการเกิดออกซิเดชัน อย่างไรก็ตาม สารเคมีเหล่านี้
จลนศาสตร์กลไกปฏิกิริยาที่ไม่ใช้งานเพื่อจำลอง
การทดลองกว่าช่วงกว้างของเงื่อนไขมากกว่า
ตอนแรกทดสอบแสดงให้เห็นถึงความต้องการที่แข็งแกร่งมากขึ้น
และจลนศาสตร์แบบ fifer โฮล์มส์ [ 96 ] ศึกษาปฏิกิริยาของกรดไฮโดรไซยานิกกับ
NO2 หลังคลื่นช็อก ( 1041 ) 1845 K 1.7 – 12.6 ATM ) และใช้กลไกปฏิกิริยาจลน์ ( 19 ชนิด ปฏิกิริยาผันกลับได้ 24
) เพื่อแปลผลของพวกเขา ผู้เขียนชี้
ออกขาดข้อมูลผลิตภัณฑ์และอัตราการแสดงความคิดเห็น
สำหรับปฏิกิริยาที่สำคัญมาก higashihara et al .[ 85 ]
ศึกษาปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิกโดย O2 O2
NO2 และ , หลังสะท้อนคลื่นช็อก ( 1450 ) 2600 K , 0.75 – 2 ตู้ )
+ วัดฐานในการจุดระเบิดและการดูดกลืน UV IR
พวกเขาใช้กลไกปฏิกิริยา (
46 ปฏิกิริยาผันกลับได้ 20 ชนิด ) เพื่อจำลองผลของพวกเขาและผู้ fifer
ของโฮล์มส์ [ และ 96 ] szekely et al . [ 97 ] เรียน
o-atoms ออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิก โดยหลังเหตุการณ์ ช็อกคลื่น ( 1800 - 2600 K , 0.52 และ 0.81 บาร์ ) CN และ NH บรอดแบนด์
การดูดกลืนตามลำดับและ 336 nm ) ที่ใช้ในการตรวจสอบแน่นอน
เวลาที่ความเข้มข้นของ CN และ NH . ข้อมูลเหล่านี้ถูกออกแบบโดยใช้กลไกปฏิกิริยาจลน์
( 22 ชนิด 37 กลับปฏิกิริยา )
แยกค่าคงที่สำหรับกรดไฮโดรไซยานิก o-nh Co และ
กรดไฮโดรไซยานิก o-cn โอ้ มิลเลอร์ et al . [ 32 ] พัฒนา
รายละเอียดการเคลื่อนไหวกลไกปฏิกิริยา ( 23 ชนิด 59
กลับปฏิกิริยา ) เพื่อจำลองโครงสร้างเปลวไฟของพวกเขา
( 30 ทอร์ , H2 และ O2 Flame ( AR ผสมเจือด้วยกรดไฮโดรไซยานิก ประกอบด้วยสัดส่วนโมล )
โปรไฟล์เมื่อเทียบกับระยะห่างจากเตากรดไฮโดรไซยานิก , CN , N2 , ไม่ , CO และ CO2 .
กลไกนี้ คือ ต่อมาขยาย ( 163 , ปฏิกิริยา )
ให้โมเดลลิ่ง [ 95 ] เชื้อเพลิง รวย ( J ¼ 1.5 ) ผสม
H2 และ O2 AR เปลวไฟและ seeded กับชุดต่างๆ
ของ c2h2 , ไม่ , และกรดไฮโดรไซยานิก ( 1.4 – 3% โมล ) และ thielen รอธ
[ 89 ] ศึกษาปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิกโดย O2
หลังสะท้อนคลื่นช็อก ( 2195 – 3390 K , 1.5 และ 1.9 บาร์ ) N , O , H )
ติดตามโดยอาราส . ซึ่งแน่นอนสมาธิ
เวลาโปรไฟล์ของ N , O , และ CN เป็นจำลองโดยใช้กลไกปฏิกิริยาผันกลับได้ ( 33 )
19 ชนิดปฏิกิริยา ) เพื่อดึงค่าคงที่สำหรับ CN O2 -
NCO O และกรดไฮโดรไซยานิก ar-h CN AR มิลเลอร์และ
[ 63 ] ใช้ธนูที่มีชื่อเสียงของพวกเขา ปฏิกิริยาจลนศาสตร์กลศาสตร์ลัทธิจำลองออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิกในเปลวไฟ [ 32,95 ] .
กลไกนี้ได้ปรับปรุงเพิ่มเติม [ 30 ] ผ่าน
การออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิก ใน เป็นเครื่องปฏิกรณ์ไหลบรรยากาศ
เศษส่วนโมลโปรไฟล์ของกรดไฮโดรไซยานิก N2O
, , hnco , CO , CO2 , O2 ,และไม่ได้เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ
จำลอง dagaut et al . [ 31 ] เสนอ
แบบจลน์รายละเอียดเพื่อจำลองผลของความดันบรรยากาศ
เจ็ทกวนถังออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิก ( 1000 - 1400
K ) เศษส่วนโมลของกรดไฮโดรไซยานิก
ไม่ , N2O , hnco , CO , CO2 , และที่ได้รับระยะเวลาที่คงที่และตัวแปรคืออุณหภูมิ
จำลองแบบใช้กลไกปฏิกิริยาจลนพลศาสตร์
การออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิกต่อหน้าไม่
และก๊าซธรรมชาติผสมผสาน [ 87 ] เมื่อเร็วๆนี้ [ 88 ] ,
ออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิก ในเครื่องปฏิกรณ์แบบท่อไหลอุณหภูมิความดันบรรยากาศ
ในเชื้อเพลิงเงื่อนไขรวย ( 873 ) 1273 K )
) โดยใช้รายละเอียดโครงการ ( 49 ) ชนิด
277 กลับปฏิกิริยา ) อันเกิดจากการตีพิมพ์ก่อนหน้านี้
รุ่นเศษส่วนโมลของญาติโปรไฟล์ของ
กรดไฮโดรไซยานิก , ไม่ , และ N2O ได้แบบ . ภาพรวมของ
ตีพิมพ์แบบจลน์สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไฮโดรไซยานิกให้
ในตารางที่ 3
การแปล กรุณารอสักครู่..