FORMATION MECHANISM OF AROMATIC MOLECULES IN FLAMES

M. Auyelkhankyzy; N.A. Slavinskaya; T.A. Shabanova; B.T. Lesbayev; N.G.  Prikhodko; Z.A. Mansurov

Авторы

М. Ауелханкызы Институт проблем горения, Алматы, Казахстан; Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Н.А. Славинская Институт Технологий Горения, Немецкий Аэрокосмический Центр, Штутгарт, Германия
Т.А. Шабанова Институт проблем горения, Алматы, Казахстан
Б.Т. Лесбаев Институт проблем горения, Алматы, Казахстан; Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Н.Г. Приходько Институт Проблем Горения, Алматы, Казахстан; Алматинский университет энергетики и связи, Алматы, Казахстан
З.А. Мансуров Институт проблем горения, Алматы, Казахстан; Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан

Ключевые слова:

механизм, пламя, ацетилен, этилен, пропан

Аннотация

Образование первого ароматического кольца-бензола происходит по аналогичным реакционным маршрутам во всех пламенах, после того как произошло разложение топлива и наработка ароматических прекурсоров. Было установлено, что реакционные маршруты зависят от температуры. Для низких температур, Т<1500 К, доминируют маршруты, которые включают образование С₂Н₃ из С₂Н₂, и далее С₄Н₅, который в реакции с С₂Н₂ дает С₆Н₆. Для высоких Т доминируют реакции образования пропаргила (С₃Н₃) и основной реакцией образования бензола является реакция образования пропаргила.

Библиографические ссылки

(1) J. J. Thomson, Phil. Mag. Ser. 5, 48, 547 (1899). https://doi.org/10.1080/14786449908621447

(2) H. A. Wilson, The Electrical Properties of Flames and Incandescent Solids, University Press, London (1912).

(3) Homann K.H., Wagner H.G. Some aspects of soot formation//Dynamics of Exothermicity/ Ed. J. Ray Bawen (Combust. Sc. Technol. Book Series, Vol. 2). Carbon and Breach Publishers. 1996. P. 151-184.

(4) Z.A. Mansurov, Combustion,explosion and Shock Waves,2005,41(6), 727-744 https://doi.org/10.1007/s10573-005-0083-2

(5) Z.A. Mansurov. Soot formation// Almaty: Kazakh University, 2015, P. 167

(6) N. Slavinskaya, A. Zizin, M. Aigner. J. Eng. Gas Turbines Power, 2010, Vol. 132, No 11, pp.111501. https://doi.org/10.1115/1.4000593

(7) Slavinskaya N.A. et al. Kinetic study of the effect of ethanol addition on pah and soot formation in ethylene flames // Comb. and flame (impress) (2015)

(8) Hidaka Y., Hattori K., Okuno T., Inami K., Abe T., Koike T. Shock-tube and modeling study of acetylene pyrolysis and oxidation// Combust Flame 1996, 107(4), P. 401-17. https://doi.org/10.1016/S0010-2180(96)00094-6

(9) D. M. Kalitan, J.M. Hall, E.L. Petersen. Ignition and Oxidation of Ethylene-Oxygen- Diluent Mixtures with and Without Silane// Journal of Propulsion and Power, Vol. 21, No. 6 (2005), pp. 1045-1056 https://doi.org/10.2514/1.8026

(10) C.J. Brown, G.O. Thomas. Experimental studies of shock-induced ignition and transition to detonation in ethylene and propane mixtures// Combustion and Flame 117:861-870 (1999) https://doi.org/10.1016/S0010-2180(98)00133-3

(11) G. Jomaas, X.L. Zheng, D.L. Zhu, C.K. Law. Experimental determination of counterflow ignition temperatures and laminar flame speeds of C2-C3 hydrocarbons at atmospheric and elevated pressures// Proceedings of the Combustion Institute 30 (2005) 193-200 https://doi.org/10.1016/j.proci.2004.08.228

(12) F.N. Egolfopoulos, D. L. Zhu and C. K. Law, Proc. Combust. Inst., 1990, 23, 471. https://doi.org/10.1016/S0082-0784(06)80293-6

(13) C. N. Vagelopoulos, F.N. Egolfopoulos, Proc. Combust. Inst., 1998, 27, 513. https://doi.org/10.1016/S0082-0784(98)80441-4

(14) R.J. Kee, F.M. Rupley, J.A. Miller. Report No. SAND89-8009B, Sandia Laboratories Report, 1993

(15) http://www.kintechlab.com/products/chemicalworkbench/

(16) K. Hoyermann, F. Mauss, T. Zeuch. A detailed chemical reaction mechanism for the oxidation of hydrocarbons and its application to the analysis of benzene formation in fuel-rich premixed laminar acetylene and propene flames // Phys. Chem. Chem. Phys., 2004, 6, P. 3824-3835 https://doi.org/10.1039/B404632C

(17) J. Warnatz, U. Maas, R.W. Dibble. Combustion Physical and chemical fundamentals, modeling and simulation, experiments, pollutant formation// Ed. J. Warnatz, U. Maas, R.W. Dibble. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006, P. 378

(18) M. Auyelkhankyzy, Z.A. Mansurov, N.G. Prikhodko, N. Slavinskaya, et al. Mechanism of graphene and soot particles formation in flames // Carbon-2015, 15-17 July, Dresden, Germany

(19) J. A Baker and G. B. Skinner, Combust. Flame, 1972, Vol. 19, P. 347. https://doi.org/10.1016/0010-2180(72)90004-1