Диссоциации карбонатов

Диссипация энергии есть процесс перехода части энергии упорядоченного процесса в энергию неупорядоченного процесса, а в конечном итоге - в теплоту. Переход диссипативной системы в упорядоченное состояние связан с неустойчивостью предшествующего, неупорядоченного, состояния, когда параметры системы превышают некоторые критические значения. Первоначально устойчивая диссипативная структура в процессе эволюции системы, достигая порога неустойчивости, начинает осциллировать, а возникающие в ней флуктуации приводят к самоорганизации новой, более устойчивой на данном иерархическом уровне диссипативной структуры.

элемент диссипативной структуры)

можности удерживать термодинамическое равновесие в системе путем бездиффузионного образования зародышей карбидной фазы происходит неравновесный фазовый переход к новому механизму диссипации энергии для дальнейшей устойчивой эволюции системы, связанной с ростом карбидов. Переход от зарождения новой фазы к ее росту является неравновесным фазовым переходом, в процессе которого происходит смена типа диссипативной структуры способной, после перехода, обеспечивать стабильность системы.

Стадия Па связана с образованием по фронту трещины диссипативных структур в виде ансамбля кристаллографических микротрещин с их коллективным взаимодействием, формирующим плоские фрактальные микрокластеры. При достижении условий, когда диссипация подводимой энергии путем накопления кристаллографических трещин в зоне предразрушения становится малоэффективной, происходит неравновесный фазовый (кинетический) переход с изменением типа диссипативной структуры и масштабного уровня разрушения.

Итак, если система способно включить новый канал диссипации энергии с формированием мезокластеров, то трещина после спонтанного изменения типа диссипативной структуры продолжит свой рост и перейдет в стадию Иб. Если же структурное состояние и условия нагружения таковы, что система не

Комплекс механических свойств стали и фрактальная размерность диссипативной структуры в зоне предразрушения [3]

кристалл рассматривается как минимум двухуровневая система, каждый уровень которой представляет собой нелинейную среду, а в случае интенсивного внешнего воздействия в ней возможно возникновение диссипативной структуры.

Диссипация энергии есть процесс перехода части энергии упорядоченного процесса в энергию неупорядоченного процесса, а в конечном итоге - в теплоту. Переход диссипативной системы в упорядоченное состояние связан с неустойчивостью предшествующего, неупорядоченного, состояния, когда параметры системы превышают некоторые критические значения. Первоначально устойчивая диссипативная структура в процессе эволюции системы, достигая порога неустойчивости, начинает осциллировать, а возникающие в ней флуктуации приводят к самоорганизации новой, более устойчивой на данном иерархическом уровне диссипативной структуры.

элемент диссипативной структуры)

Интересным фрактальным объектом является дендритная структура литого металла, как бы копирующая строение дерева. В усадочной раковине 100-тонного стального слитка Д.К. Чернов обнаружил дендрит длиной в 39 см (рисунок 2.9, а). Традиционно для количественного описания дендритной структуры используют параметр в виде расстояния между дендритами, зависящего от скорости охлаждения. Для дендритов характерна степень ветвления (рисунок 2.9, 6). Она отражает фрактальную природу этого типа микроструктур, формирующуюся при таких условиях, когда направление роста ветвей дендрита контролируется направлением потока тепла, сопровождающимся переходами устойчивость - неустойчивость - устойчивость. Отмечена широкая область геометрических форм степеней локального порядка в дендритной структуре сплава. В настоящее время рост дендрита рассматривают с позиции контролирующего влияния на процесс роста диссипативной структуры. Компьютерный расчет дендритов и определение фрактальной размерности его структуры позволили отнести дендриты к классу фрактальных агрегатов Виттен-Сандера (рисунок 2.10) [12].

В основе механизма избирательного переноса при трении лежит избирательное растворение сплавов. При избирательном растворении и деформации трением коэффициент диффузии возрастает на несколько порядков, соответственно возрастает скорость диффузионных потоков (неравновесность), уменьшая энтропию и увеличивая упорядоченность и создавая условия для формирования диссипативной структуры.

диссоциации карбонатов при температуре ~900 °С (при парциальном давлении в газовой фазе рсо2 ^ 1кгс/см2)

В зоне сварки металлы, жидкие или нагретые до температуры, близкой к температуре плавления, встречаются не только с кислородом, но и со сложными газами, такими, как СО; ССЬ; Н2О; С„Нт, получающимися в результате диссоциации карбонатов или газов:

Теплота атомного реактора может быть использована для проведения эндотермического процесса диссоциации карбонатов при температуре 1173 К (в соответствии с реакцией СаСО3 = СаО + + СО2 — 173,5 кДж/моль) при получении строительных материалов. На рис. 13.8 приведена принципиальная схема низкотемпературной диссоциации карбонатов в аппарате 2 в специальных средах (Н2, Н2О) с использованием теплоты высокотемпературного ядерного реактора 7 с гелиевым охлаждением. Теплота реактора может применяться также для создания атомных источников теплоснабжения.

диссоциации карбонатов в специальных

Фдис—теплота диссоциации карбонатов при сжигании сланцев и диссоциации СО2 и Н2О при высоких температурах, кдж/кг (см. ниже); Q^c—тепловые потери объема, где происходит горение, в окружающую среду, включая тепло, отведенное в водяную рубашку, если она имеется, кдж/кг; Vr и Урец — объем продуктов сгорания и газов рецирку--

Исследованию процесса горения сланцевого кокса посвящены теоретические и экспериментальные работы Палеева, Отса, Шилова, Коллерова и Авдониной. За исключением работы Ууэсоо [3], исследования проведены на предварительно декарбонизован-ном коксе, в связи с чем влияние эндотермического эффекта диссоциации карбонатов на процесс горения кокса изучено недостаточно полно.

Прогрев частицы происходит до температуры, отвечающей упругости диссоциации карбонатов, равной давлению окружающей среды. Эта температура зависит также от содержания в минеральной массе алюмосиликатов и окиси железа, которые, по данным А. А. Байкова и А. С. Тумарева [4], приводят к отшлаковке зерен карбонатов и снижают температуру их диссоциации. Начиная с этого момента скорость диссоциации карбонатов приобретает максимальное значение, причем декарбонизация охватывает весь объем частицы. Выделяющийся углекислый газ создает дополнительное диффузионное сопротивление для подвода окислителя к фронту горения и снижает скорость его продвижения.

В этот период в объеме частицы устанавливается динамическое равновесие между тепловыделением во фронте и стоком тепла. Тепло затрачивается на диссоциацию карбонатов, нагрев массы частицы и С02, выделяющейся из незатронутого горением коксового ядра, на вторичную реакцию восстановления С02 углеродом, а также на теплоотвод с поверхности частицы. В результате этого температура частицы остается постоянной до завершения процесса декарбонизации минеральной массы, после чего скорость фронта горения возрастает, и процесс заканчивается при высокой температуре в центре частицы. В случае преобладания тепловыделения над стоком тепла температура частицы продолжает повышаться и в период диссоциации карбонатов. В противоположном случае наступает срыв горения.

характер, подтверждающий физические представления о совместном процессе диссоциации карбонатов и горения углерода кокса. Опытные данные показали, что изменение времени суммарного процесса в зависимости от размеров частиц, зольности и режимных параметров описывается следующей формулой:

Таким образом, эксперименты показали, что горение частиц сланца существенно отличается от процесса горения других натуральных топлив с достаточно высоким выходом летучих. Отличие заключается прежде всего в том, что основная часть горючей массы сланца выгорает в период выхода летучих веществ. Время выхода летучих без доступа окислителя в зависимости от температуры составляет 65-ь50о/0 от общего времени процесса, включающего последующее догорание кокса, и диссоциации карбонатов. Увеличение температуры снижает общее время горения и время выхода летучих и горения коксового остатка. Однако время выхода летучих уменьшается в большей степени, чем время горения коксового остатка. Вследствие этого относительное время выхода летучих уменьшается при увеличении температуры.

диссоциации карбонатов при температуре -900 °С (при парциальном давлении в газовой фазе p^Q & 0,1 МПа)