Features of Ignition of Mixtures of Hydrogen With Hydrocarbons (C2, C3, C5) Over Rhodium and Palladium at Pressures of 1–2 atm

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

It is found that the determining factor for the catalytic ignition of mixtures of hydrogen with ethane and ethylene is not only the material of the catalyst but also the chemical nature of the C2 hydrocarbon in the mixture with H2. It is shown that the limits of the catalytic ignition of the synthesis gas over metallic rhodium (Rh) are qualitatively different from the dependences for a hydrogen–hydrocarbon mixed fuel. The dependence of the lower limit of catalytic ignition on temperature has a distinct maximum, which indicates a more complex mechanism of the catalytic process than in the case of hydrogen–methane mixtures; the Arrhenius dependence of ln [H2]lim on 1/T does not hold. Therefore, the interpretation of the upper and lower limits of catalytic ignition (ULCI, LLCI) used in the literature, taking into account catalyst poisoning by CO molecules, needs to be clarified. The relatively long delay periods of the catalytic ignition of hydrogen–n-pentane mixtures (tens of seconds) and the absence of dependence of the delays on the initial temperature allow us to conclude that the catalytic ignition of hydrogen–propane/n-pentane mixtures is determined by the rate of transfer of hydrocarbon molecules to the surface of the catalytic wire. Thus, in the oxidation of hydrogen–hydrocarbon mixtures for “short” hydrocarbons, the main factor determining the catalytic ignition is the oxidation reaction of hydrogen on the catalytic surface. With an increase in the number of carbon atoms in the hydrocarbon, the factors associated with the chemical structure, i.e., the reactivity of the hydrocarbon in catalytic oxidation, begin to play a significant role; and then the rate of oxidation is determined by the rate of transfer of the hydrocarbon molecules to (or within) the catalyst surface.

作者简介

K. Troshin

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: troshin@chph.ras.ru
Moscow, Russia

N. Rubtsov

Merzhanov Institute of Structural Macrokinetics and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Email: troshin@chph.ras.ru
Chernogolovka, Russia

G. Tsvetkov

Merzhanov Institute of Structural Macrokinetics and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Email: troshin@chph.ras.ru
Chernogolovka, Russia

V. Chernysh

Merzhanov Institute of Structural Macrokinetics and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Email: troshin@chph.ras.ru
Chernogolovka, Russia

I. Shamshin

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: troshin@chph.ras.ru
Moscow, Russia

参考

  1. Lewis B., Von Elbe G. Combustion, Explosions and Flame in Gases. N.Y., London: Acad. Press, 1987.
  2. Persson K., Pfefferle L.D., Schwartz W., Ersson A., Jaras S.G. // Appl. Catal. B: Environmental. 2007. V. 74. P. 242.
  3. Fernandez A., Arzac G.M., Vogt U.F. et al. // Appl. Catal., B. 2016. V. 180. P. 336.
  4. Razali H., Sopian K., Mat S. // ARPN J. Eng. Appl. Sci. 2015. V. 10. P. 7780.
  5. Трошин К.Я., Рубцов Н.М., Цветков Г.И., Черныш В.И. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 25; https://doi.org/10.31857/S0207401X22010162
  6. Appel C., Mantsaras J., Schaeren R., Bombach R., Inauen A. // Clean Air. 2004. V. 5. P. 21.
  7. IAEA safety standards series. Design of reactor containment systems for nuclear power plants safety guide no. NS-G-1.10. 2004.
  8. Horn R., Williams K., Degenstein N. et al. // J. Catal. 2007. V. 249. P. 380.
  9. Калинин А.П., Рубцов Н.М., Виноградов А.Н. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 5. С.23.
  10. Трошин К.Я., Рубцов Н.М., Черныш В.И., Цветков Г.И., Шамшин И.О. // Хим. физика. 2022. Т.41. № 8. С. 74.
  11. Rubtsov N.M., Chernysh V.I., Tsvetkov G.I., Troshin K.Ya., Shamshin I.O. // Mendeleev Commun. 2022. V. 32. P. 405.
  12. Родионов А.И, Рубцов Н.М., Виноградов А.Н. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 8 С. 82; https://doi.org/10.31857/S0207401X21080094
  13. Репинский С.М. Введение в химическую физику поверхности твердых тел. Новосибирск: Наука; Сиб. изд. фирма, 1993.
  14. Rubtsov N.M., Tsvetkov G.I., Chernysh V.I., Tro-shin K.Ya. // Combust. and Flame. 2020. V. 218. P. 179.
  15. Rubtsov N.M., Chernysh V.I., Tsvetkov G.I., Troshin K.Ya., Shamshin I.O. // Mendeleev Commun. 2022. V. 32. P. 564.
  16. Озерский А.В., Старостин А.Д., Никитин А.В., Арутюнов В.С. // Горение и взрыв. 2022. Т. 15. № 1. С. 37; https://doi.org/10.30826/CE22150104

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (197KB)
3.

下载 (168KB)
4.

下载 (275KB)

版权所有 © К.Я. Трошин, Н.М. Рубцов, Г.И. Цветков, В.И. Черныш, И.О. Шамшин, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».