CC BY
19Целью является исследование влияние модифицирующей добавки AlN на структуру, свойства и характеристики горения системы Ti-B. Содержание порошка AlN варьировалось от 1 до 5 % от массы шихты.
В результате, методом СВС-экструзии были получены компактные стержни из материалов TiB - 30 масс.% Ti с 3 и 5 масс % AlN. Синтезированные компактные стержни исследовались методами РФА и СЭМ. Полученные экспериментальные результаты подтверждают перспективность направления модифицирования материала на основе TiB/Ti малыми добавками нанопорошка AlN марки СВС-Аз.
Список литературы:
1. Ночовная, Н.А Тенденция развития и современное состояние исследований в области титановых сплавов/ Н.А. Ночовная, В.Г. Анташев //Все материалы. Энциклопедический справочник, № 1, 2009.-412 с.
2. Saito T. The automotive application of discontinuously reinforced TiB-Ti composites //JOM. - 2004. - Т. 56. - №. 5. - С. 33-36.
3. Morsi, K. Review Processing and properties of titanium-titanium boride (TiBw) matrix composites -a review / K. Morsi, V.V. Patel // J. Mat.Sci.- 2007.- V.42.-P.2037-2047.
4. A. M. Stolin and P. M. Bazhin. SHS Extrusion: An Overview. // International Journal of Self Propagating High-Temperature Synthesis.- 2014.- Vol. 23. No. 2, pp. 65-73.
5. Амосов, А. П. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридов/ А. П. Амосов, Г. В. Бичуров // М.: Машиностроение - 1, 2007. - 526 с.
КОНВЕРСИЯ ЖИДКИХ ТОПЛИВ В РЕАКТОРЕ С ПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ ИНЕРТНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
Вельковская1 И.И. студентка, Подлесный2 Д.Н.
1- МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва 2-Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, gtc@icp.ac.ru
DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10054
Хорошо известно, что для многих промышленных предприятий переработка и уничтожение жидких углеводородных отходов является серьезной проблемой. Для эффективной переработки некондиционных горючих жидкостей может быть использован процесс фильтрационного горения в противоточном режиме.
В работе экспериментально изучена конверсия жидких углеводородных топлив путем частичного/полного окисления в режиме фильтрационного горения со сверхадиабатическими разогревами. В качестве модельного топлива использовали пропанол-2.
Лабораторные исследования проводились в вертикальном шахтном кварцевом реакторе квазинепрерывного действия с внутренним диаметром 66 мм и длиной 400 мм (рис. 1). Объем реактора был заполнен инертным материалом. В качестве инертного материала использовался дробленый шамотный кирпич марки ШЛ-1.3 (ГОСТ 5040-96) фракции 7-10 мм. Окислитель (воздух) подавали в реактор через штуцер в крышке бункера-накопителя. Расход воздуха контролировали с помощью электронного расходомера Mass-view MV-306. Продукт газ выводился через верхний торец реактора.
t
Рис. 1. Схема экспериментальной установки квазинепрерывного действия. 1 - ПК, 2 - АЦП, 3 - ЛАТР, 4 - кварцевый реактор, 5 - перистальтический насос, 6 - колба жидкого топлива, 7 - бункер-накопитель инертного материала, 8 - вращающийся колосник, 9 - электронный
расходомер, 10 - компрессор.
Подача жидкого топлива в объем реактора осуществлялась через боковой ввод в реакторе с помощью перистальтического насоса Tholen Pumpen. Средний расход изопропилового спирта в экспериментах варьировали от ~6 мл/мин до ~8 мл/мин. Удельный расход воздуха варьировали от 0.4 до 1 л/с и подбирали таким образом, чтобы стехиометрический коэффициент избытка кислорода по отношению к топливу менялся от 0.4 до 1.9.
В ходе эксперимента осуществлялась разгрузка остывшего инерта вращающимся колосником из реактора и дозагрузка свежих порций инерта в реактор. Для измерения температуры использовались хромель-алюмелевые термопары, спаи которых находились по центру реактора. Контролировали положение фронта горения в одном сечении путем выгрузки инерта. Анализ газообразных продуктов осуществляли на газовом хроматографе "GC-CRYSTAL 5000" Хроматэк.
На рис. 2 показаны зависимости осевых температур в реакторе от времени эксперимента.
Temperature, °С
1400 -
comb
Термопара 1 Термопара 2
1200 -
1000 -
800 -
600 -
400 -
200 -
L
10
20
30
Time, min
40
50
60
Рис. 2. Типичные температурные профили волны горения изопропилового спирта. Номера кривых соответствуют уровням термопар по длине реактора снизу вверх, 1оошЬ - время
горения пропанола-2.
Колебания температуры показывают разгрузку/загрузку инертного материала. Состав получаемого газа изменялся в зависимости от управляющих параметров (соотношение окислитель/топливо, температура горения).
Проведён термодинамический анализ химических равновесий систем СзИвО+воздух при температурах 600-1000°С. Экспериментально полученные закономерности хорошо согласуются с теоретическими расчетами, хотя несколько отличаются в значениях.
Работа выполнена при поддержке РФФИ №18-33-00213 мол а.
