The Role of Radicals in the Conversion of Trifluoromethane in the Flame of Methane–Oxygen Mixtures

S. N. Kopylov; Копылов С. Н.; P. S. Kopylov; Копылов П. С.; I. P. Eltyshev; Елтышев И. П.; I. R. Begishev; Бегишев И. Р.

doi:10.31857/S004445372311016X

Роль радикалов при превращении трифторметана в пламени смесей метана с кислородом

Авторы: Копылов С.Н.¹^,2, Копылов П.С.³, Елтышев И.П.³, Бегишев И.Р.³
Учреждения:
1. Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны
2. Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
3. Академия государственной противопожарной службы
Выпуск: Том 97, № 11 (2023)
Страницы: 1674-1680
Раздел: ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА
Статья получена: 26.12.2023
Статья опубликована: 01.11.2023
URL: https://bakhtiniada.ru/0044-4537/article/view/233083
DOI: https://doi.org/10.31857/S004445372311016X
EDN: https://elibrary.ru/DNLBCS
ID: 233083

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

На основании известных экспериментальных данных по концентрациям промежуточных веществ и с учетом только тех элементарных реакций, кинетические параметры которых известны, выполнен расчет механизма превращения CF₃H в пламени смесей метана с кислородом различного состава. Показано, что CF₃H в пламени смеси СН₄/О₂ деструктурирует в реакциях с H, О и ОН без регенерации, что опровергает распространенные до настоящего времени классические представления о том, что превращение исходных реагентов в пламени протекает по молекулярному пути. В богатой смеси превращение в основном протекает за счет реакций CF₃H, CF₃, СF₂, COF₂ с атомарным водородом, за счет конкуренции со стадией разветвления реакционных цепей обеспечивающих ингибирование горения метана в кислороде. В стехиометрической и особенно в бедной смеси возрастает роль окислительных процессов с участием О и ОН, и эффект ингибирования слабеет. Полученная схема качественно описывает всю известную экспериментальную картину, наблюдаемую при горении смесей СН₄/O₂/CF₃H.

Ключевые слова

трифторметан, горение метана, ингибирование, механизм деструкции

Список литературы

ISO 14520-1: 2000 Gaseous fire-extinguishing systems – Physical properties and system design
Максимов Б.Н., Барабанов В.Г., Серушкин И.Л. и др. Промышленные фторорганические продукты. СПб.: Химия, 1996. 544 с.
The Kigali Amendment (2016): The amendment to the Montreal Protocol agreed by the Twenty-Eighth Meeting of the Parties (Kigali, 10-15 October 2016) http://ozone.unep.org/montreal-protocol-substances-deplete-ozone-layer/81853/2197
Shebeko Yu.N., Azatyan V.V., Kopylov S.N. et al. // Combustion and Flame. 2000. V. 121. P. 542.
Kopylov S.N., Nikonova E.V., Dorofeeva S.M., Bychkov V.D. Proceedings of the 6th International Seminar on Flame Structure – Brussels: Free University of Brussels, 2008. 11 p.
Luo C., Dlugogorski B.Z., Kennedy E.M. Proceedings of the 7th HOTWC. 2004. NIST special pub. 984-2.
Noto T., Babushok V., Hamins A., Tsang W. // Combustion and Flame. 1998. V. 112. P. 147.
Williams B.A., L’Esperance D.M., Fleming J.W. // Ibid. 2000. V. 120. P. 160.
Roessler J.F. Proc. Combust. Inst. 1998. V. 27. P. 287.
Musick M., Van Tiggelen P.J. // Bull. Soc. Chim. Belg. 1996. V. 105. P. 555.
Matsugi A., Shiina H. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 2014. V. 87. P. 890.
Herron J.T. J. // Phys. Chem. Ref. Data. 1988. V. 17. P. 967.
Srivason N.K., et al. // J. Phys. Chem. 2007. V. A111. P. 6822.
Гардинер У. Химия горения. М.: Мир, 1988. 464 с.
Кондратьев В.Н. Константы скорости газофазных реакций. М.: Наука, 1970.
Takahashi K. et al. // J. Phys. Chem. 1998. V. A102. P. 8339.
Marshall P. et al. Proceedings of the 7th HOTWC. 2004. NIST sp. pub. 984-2. P. 262.
Tsai C., Fadden D.L. // J. Phys. Chem. 1989. V. 93. P. 2471.
Yu H. et al. // Environ. Sci. Technol. 2005. V. 39. P. 3020.
Yamamori Y., Takashi K., Inomata T. // J. Phys. Chem. 1999. V. A103. P. 8803.
Richter H., Vandooren J., Van Tiggelen P.J. // J. Phys. Chem. 1994. V. 91. P. 1748.
Burgess D.R.F. et al. Thermochemical and Chemical Kinetic Data for Fluorinated Hydrocarbons. NIST Technical Note 1412. 1995.
Garrett B.C., Truhlar D.G. // J. Am. Chem. Soc. 1979. V. 101. P. 5207.
Richter H., Vandooren J., Van Tiggelen P.J. Symp. Int. Combust. Proc. 1994. V. 25. P. 825.
Knyazev V.D., Bencsura A., Slage I.R. // J. Phys. Chem. 1997. V. A101. P. 849.
Копылов С.Н. Дис. … докт. техн. наук. М.: ВНИИПО, 2001.
Ryan K.R., Plumb I.C. // Plasma Chem. Plasma Process. 1984. V. 4. P. 271.
Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. 491 с.
Франк-Каменецкий Д.А. Основы макрокинетики, диффузия, теплопередача в химической кинетике. Долгопрудный: “Интеллект”, 2008. 407 с.
Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. М.: Мир, 1968. 592 с.