Кинетические параметры для саж n234 и n234gr

	N234		N234gr
Параметр	Стадия 1	Стадия 2	Стадия 1	Стадия 2
bi	-17,4	-35,9	-24,3	-65,9
ai	27,6	41,6	37,5	96,9
Энергия активации, кДж	231	497	312	805
Предэкспоненциальный множитель	2,775E-08	2,390E-16	2,797E-11	2,399E-29
Константа скорости, мин-1	8,96E-09	6,65E-18	8,56E-12	3,25E-31
Средняя константа скорости, мин-1	2,691E-08	2,282E-16	2,688E-11	2,166E-29

Для подтверждения адекватности предложенной нами методики было принято решение провести такой же анализ в традиционном – изотермическом режиме.

2.3.2. Изотермический режим.

Исследование проводилось в соответствии с пп. 2.3.1., отличие от этой методики заключалось в том, что окислялись незаполненные пироуглеродом образцы и температура поддерживалась на протяжении всего анализа постоянной. Эксперимент проводился в диапазоне температур 1020- 1085 ⁰С.

На рисунках 22, 23 представлены зависимости окисления сажи N234 и N234gr при постоянной температуре.

Рис. 22. Хроматографические пики окисления сажи марки N234

S_1,2,3…i – площади участков пика, [м²], на равных временных участках окисления – dm, мин

Рис. 23. Хроматографические пики окисления сажи марки N234 gr

Следует отметить, что площадь под кривой численно равна выделившемуся СО, который численно равен количеству прореагировавшего технического углерода. Исходя из этого проводим следующие расчеты:

1. Степень окисления образца на i участке, в [%]

(15)

Где: ∑S_i– площадь пика, [м²]

– Площадь i участка пика, [м²]

Так для первого участка S₁ сажи N234 (см. рис. 28) при температуре окисления 1085 ^оС степень окисления равна:

2. Количество прореагировавшего углерода на равных временных участках, [г]:

(16)

Где: m(c)- суммарная масса прореагировавшего углеродного материала, [г]

Для первого участка сажи N234 при температуре окисления 1085 ^оС:

Строятся зависимости скоростей окисления от времени, рис.24, 25.

Рис 24. Зависимость скорости реакции от времени для сажи марки N234

a – первый участок для сажи N234, при1085 ^оС, b – второй участок для сажи N234 при 1085 ^оС

Рис. 25 Зависимость скорости реакции окисления сажи марки N234gr

Для расчетов использовали стабильные участки кривых, на рисунке выделены вертикальными линиями и точки, где 90 % углерода окислилось. В таблице 8 представлены средние скорости на стабильных участках и скорости, когда углерод окислился на 90 %.

3. Скорость процесса (дифференциальная):

(17)

Где: r_i – дифференциальная скорость процесса на i участке, [г/мин]

t_i- интервал времени, [мин]

m_i – масса прореагировавшего углерода, на i участке, [г]

Для первого участка скорость реакции равна:

Аналогично рассчитывались скорости для всех временных участков.

В таблице 6 представлены значения скоростей реакции, на данных участках, см рис. 23, 24..

Таблица 6