Způsob zvýšení spodní tlakové hranice tepelně iniciovaných explozivních chemických reakcí v plynné fázi

Číslo patentu: 263692

Dátum: 11.04.1989

Autor: Pola Josef

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(40) zvcłejuěno 16 os as °u 7 (4.5) Vydáno 14 os as ÁŽŘVY(75) Amor vynálezu POLA JOSE R 80. CBC PRAHAtepelné iniciovnných explozivntch aukciv plynné tázi spočtvajtcí v ton. že chemickú reakce je tepelné iniciována zářením kontínuálního lueru a probihü přaváłněreal nich příspěvků na povrchu reaktoru.vynález se týka způsobu zvýšení spodní tlakové hranice tepelné iniciovaných explozivních reakcí probíhajících v plynné fazí.Je znamo, že tepelně iniciované explozivní chemická reakce probíhající v plyhné fázljsou obvykle charakterizovdny tzv. dolní a horní tlakovou mezí explozivního průběhu, které oddělují oblast pomalćho průběhu těchto reakcí od oblastí, vs které reakce prohíhají explozlvně. Tyto límítní tlaky zhvlsejí na teplotě a také na rozměrech nádoby a jakosti jejíchstěn. Príčinou explozivního průběhu chemické reakce v plynné fázl může být nedcstatečnýodvod uvolněného reakčního tepla (tepelné zabarvoní reakce nebo větvení reakčních řetězců reakcí, které probíhají radíkálově-etězovým mechanisnem.Mater 1 á 1 stěn reaktoru a jehojakost jsou vlastnostmí, které hodnoty límitnich tlakü podstatne ovlívňují v důsledku heterogenní inlcíace chemické reakce a v důsledku heterogenní desaktivace reaktlvních častíc vzníkajících v průběhu reakce. oba tyto vllvy se významné uplatňují především při radíkálcvých reakcích. Vliv povrchových center lze v některých případech omezit pokrytím povrchu reaktoru lnettnímí vrstvami (uhlík, kyselina Eosćorečna aj.). nebo prováděním explozívních reakoí v reaktorechze speciálních slitln (co-N 1) a ušlechtílých kovů (Au). I v těchto případech však docházíbud k částečně původní nebo ke kvalitativně jiné účasti povrchu reaktoru na zeakčním průběhu. snaha o naprostou eliminaci vlivu povrchových aktivních center při provádění explozovních chemických reakcí v plynné fázi je motivována zájmem změnit rychlost a někdy i samotný, alespoň počáteční, mechaniemus těchto reakcí. což může v některých případech vést k omezení jejich explozlvního charakteru.Způscv zvýšení spodní tlakové hranice tepelně inioiovaných sxplozivních reakcí v plynné fázi podle vynálezu dovoluje naprosto nebo alespoň v počátečním stádíu reakce cela eliminovat vliv povrchu reaktorn tím, že explozivní reakce v plynné fázi je inlciovana zářením kontinuálního laeeru. v takovém případě může chemická reakce probíhat zcela, nebo alespoň během jejího pcčátečního stádia výlučně v objemu plynné fáze, limítovaným průměrem laserového svazku a stěny reaktoru se reakce nsúčastní až do doby, ve které dojde k aktivaci povrchových center jejich ohřátím následkem přenosu energie mezi plynom a povrchem reaktoru. Celkovým výsledkem tohoto děje je snížení pravděpodobnosti explozivního charakteru chemické reakce. které se projeví zvýšením spodní tlakové hranice těchto reskcí.Podstata vynálezu spočívá v tom, že zvýšení spodní tlakové hranice tepelné iniciovaných explozivních chemických reakcí v plynné fázi lze dosáhnout uzařováním příslušných reaktantů V libovolném reaktoru opatřeném okénkem z materiálu propustného pro záření kontinuálního laseru. V případech, kdy žádný reaktant dostatečně neabsorbuje záření kontinuálního laseru,je výhodné přidat do príslušného reaktoru tzv. senzibilator, což je v daných podmínkách stabilní a zážení mimořádně dobře absorbující sloučenina. Při uvedeném avlívňování charakteru explozovních reakcí zářením kontinuálního C 02 laseru lze e úspěchem používat jako senzibilátor napr. fluorid sírový. fluorid křemičitý, nebo hexafluorbenzen.Reakční průběh a mechanizmu explozivních a pomalých reakcí týchž sloučenin býva často odlišný. Z tohoto hlediska si způsob zvýšení spodní tlakové hranice tepelné lníoiovených explozívních chemických reakcí v plynné fázi zasluhuje mimořádnou pozornost, neboč umožňuje provádět neexplozivní chemické reakce s reakčním mechanismem (průběhem) pomalé (neexplozivní) reakce pri tlacích podstatné vyšších než je tlaková mez táže, explczlvní, reakce iniciovanéNa piíloženám obrázku je znázorněn agraficka závislost limltního tlaku explozivní oxidace tetrafluoretylenu molekulàrním kyslíkem na výkonu zaření kontinuálního C 02 laseru. Křivky 1 a 2 se vztahují v uvedeném poradí k reakcím směsi C 2 F 4-O 2 s příměeí 6 C (litrova nádoba) a 4 8 (8 ml válcový reaktor ) fluorídu sírového.Tepelné iniciovaná oxidace tetrafluoretylenu molekularním kyslíkem (T menší než 900 K)je komplexní reakcí (Adv. Photochem. 7, 57 (1969, jejíž mechanizmus byl interpretovân pomocí achematu-CF CŽF 4 kopolymerízace, přenos O atomu, deqradace řetězce CZF 4 02Reakce je ovlivněna povrchem materiálu (Aerospaee Report No TDR« 469 (5 25 o» 4 o-19,(IBGSU. Při vyšších teplotách (1 200 až 2 000 K) probíhá tato oxidace jiným mechanismem,zahájeným štěpením CC vazby tetrafluoretylenu a následnými reakcemi difluorkarbenu s kyslíkem a e produktem reakce~karbonylfluoridem. (Phye. Fluide I. 1969, 125).Tepelná oxidace tetraíluoretylenu (1 až 15 kPa) nmlakulárním kyslíkem (2 až 24 kPa) v plynné fázi V přítomnosti senzibilátoru fluoridu sírového (1 až 3 kPa) iniciovaná v tubulárnich kovových reektorech (objem 8 až 100 ml) opatřených Nacl okénky zářením kontínuálního C 02 laeeru (P(20)-P-(34) linie 10,6 łum přechodu, výkon 3 až 20 W) probíhň s vylouěením vlivu stěn reaktoru s naprosto odlišným průběhem. Je doprovázeną chemiluminiscencí íTľąS° a sląso emise elektronicky excitovaného ketbonylfulorídu, N.B.S. spec. Publ. (US), 526, 24(1978 n a vede v krátkých ozařovacích časech ke kvantitativním výtěžkům karbonylfluoridu.Konvenčně, v horkých reektorech tepelné iniciovanâ oxidece tetrafluoretylenu vykazuje nejnižší explozivní teplotu pod 200 °C. Při této teplotě exploze ekvimolärní směsi CZF 4-02 probihá při tlacích 6 kPa (Rev. Phys. Chem. Jpn. 27, 22 (1957. Při vyššcíh teplotách je exploze této směsi iniciována ještě při nižších tlacích.Táž reakce mezi tetrafluoretylenem a kyslikem v přítomnosti velmi malých množství fluoridu sírového łsenzibilátor) prováděná v 1 lítrovém reatkoru nebo v kovóvém tubulárním reaktoru (délka 0,8 cm, vnitřní průměr 3,6 cm), které byly opatženy vstugním okénkem (NaCl pro laserové záření vykazuje tlakovou hranici explozivniho průběhu, která je význačně posunuta k vyšším tlakům (obr. ll. Pokles mezního tlaku síostoucím výkonem záření kontinuálního C 02 laseru odpovídá poklesu tohoto tleku se vzrůstající teplotou pozorovanému v konvenčních renktorech. Při výkonu záření 6 W dosahuje tlaková mez 60 kPa, tj. hodnoty desetkrát větší než je tlakové mez konvenční tepelné oxídace při nejnižší explozivni teplotě (6 kPa, Rev. Pbys. Chem. Jpn. 27, 22 (1957.způsob zvýšení spodní tlakové hranice tepelně iniciovaných explozivních reakcí v plynné fázi, vyznačený tím, že chemická reakce je tepelné iniciována zářením kontinuálního laseru a probíhá převážně v plynné fázi e omezením heterogenních reakčníah příspěvků na povrchu

MPK / Značky

MPK: B01J 19/08

Značky: způsob, reakcí, chemických, hranice, fázi, plynné, tepelně, tlakově, explozivních, zvýšení, spodní, iniciovaných

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-263692-zpusob-zvyseni-spodni-tlakove-hranice-tepelne-iniciovanych-explozivnich-chemickych-reakci-v-plynne-fazi.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob zvýšení spodní tlakové hranice tepelně iniciovaných explozivních chemických reakcí v plynné fázi</a>

Podobne patenty