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一氧化碳的生成机理

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2022-09-27 10:05:00【

 一氧化碳是大气中最普遍、最常见的污染物,也是燃烧过程中产生的最重要的污染物之一。大气中CO的主要来源是内燃机的废气,其次是锅炉中化石燃料的燃烧。CO是含碳燃料燃烧产生的中间产物,燃料中最初存在的所有碳都形成CO。

CO的生成和破坏过程受化学反应动力学机制控制,化学反应动力学是碳氢燃料燃烧过程中的基本反应之一。其形成机理为:RH→R→RO2→RCHO→RCO→CO。

式中,R为无烃基团。反应中的RCO原子基团主要通过热分解产生CO,也可以氧化碳氢基团R生成CO。因此,CO在碳氢化物火焰中的基本氧化反应是:CO+H2O==高温==CO2+H2 CO是不完全燃烧的产物之一。如果燃烧过程能够很好地组织,即有足够的氧气、充分的混合、足够的高温和较长的停留时间,中间CO最终会燃烧掉并产生CO2或H2O。因此,控制CO排放并不是试图抑制其形成,而是试图将其完全燃烧。

研究表明,在碳氢燃料和空气的预混燃烧火焰中,由于CO生成速度快,火焰区的CO浓度迅速增加到最大值,通常高于绝热燃烧时反应混合物的平衡值,然后CO浓度慢慢下降到平衡状态。因此,燃烧装置废气中检测到的CO含量低于燃烧室中的最大值,但明显高于废气状态下的平衡值。这表明化学反应动力学控制着CO的形成和破坏。