Հայաստանի քիմիական հանդես =Chemical Journal of Armenia

Кинетический анализ механизма радикально-цепного процесса окисления метана на основе набора всех возможных элементарных реакций

Манташян, А. А. and Макарян, Э. М. and Эвинян, М. А. (2018) Кинетический анализ механизма радикально-цепного процесса окисления метана на основе набора всех возможных элементарных реакций. Հայաստանի քիմիական հանդես. Chemical Journal of Armenia. Химический журнал Армении, 71 (3). pp. 323-340. ISSN 0515-9628

[img]
Preview
PDF
Download (1069Kb) | Preview

    Abstract

    Выполнен численный кинетический анализ химического механизма цепной реакции окислительного превращения метана при 500°С в режиме медленного горения. Анализ выполнен с учетом полного набора всех возможных элементарных реакций, которые могут участвовать в этом сложном радикально-цепном процессе. Показано, что определяющую роль в развитии процесса играют квадратичные реакции алкилпероксидных радикалов СН3О2 и линейные реакции образующихся при этом более активных алкоксильных радикалов СН3О. Իրականացվել է մեթանի օքսիդացման ռադիկալաշղթայական պրոցեսի կինետիկա-կան անալիզ թվային եղանակով: Կինետիկական անալիզը ցույց է տալիս, որ նախկինում ստացված ռադիկալների վերաբերյալ էքսպերիմենտալ տվյալներին համապատասխան պրոցեսում առաջանում են CH3O2 և HO2 պերօքսիդային ռադիկալների բարձր կոնցենտրացիաները, հասնելով 1013-1014 ռադիկալ/սմ3 արժեքների: Այդ ռադիկալների ռեակցիաները մեթանի օքսիդացման պրոցեսում ունեն սկզբունքային դերակատարում: Կուտակվելով այդքան բարձր կոնցենտրացիաներով՝ ալկիլ-պերօքսիդային ռադիկալները փոխազդում են միմյանց հետ քառակուսային ռեակցիայով, առաջացնելով ակտիվ մեթօքսի ռադիկալներ CH3O2 + CH3O2 → CH3O + CH3O + O2 CH3OH և CH2O արգասիքների առաջացումը, ինչպես նաև շղթաների հետագա զարգացումները իրականանում են այդ ռադիկալների ռեակցիաների հետագա զարգացումներով: Շղթաների ճյուղավորումը իրականացվում է բարդ պրոցեսում, կապված CH3O2 և HO2 ռադիկալների ռեակցիայի ակտիվ արգասիքի՝ ֆորմալդեհիդի հետ փոխազդման ռեակցիաներով՝ CH3O2 + CH2O → CH3OOH + HCO HO2 + CH2O → H2O2 + HCO Առաջացած արգասիքների և HCO ռադիկալի տարալուծումը բերում է նոր ակտիվ կենտրոնների՝ OH և H առաջացման: Այս ռեակցիաների արդյունքում CH3O2 կամ HO2 ակտիվ կենտրոնը, մտնելով CH2O–ի հետ ռեակցիայի մեջ, բերում է երեք ակտիվ կենտրոնների առաջացման: Արդյունքում իրականանում է շղթաների ճյուղավորում: A numerical kinetic analysis of the mechanism of the radical chain process of oxidative conversion of methane was carried out on the basis of a complete set of all possible elementary reactions that could take place in this complex chemical process. Kinetic analysis showed that, in accordance with the previously established experimental data on free radicals obtained during the oxidation of hydrocarbons, peroxide radicals CH3O2 and HO2 were formed in the process at high concentrations reaching 1013-1014 radicals/cm3. The reactions of these radicals play a key role in the development of the chain reaction of methane oxidation. Accumulating at such high concentrations, they - alkylperoxide radicals enter into quadratic reactions of interaction with each other forming more active methoxy radicals CH3O2 + CH3O2 → CH3O + CH3O + O2. The formation of products such as CH3OH and CH2O and the further development of chains are associated with further reactions of these radicals. The branching of chains is a complex process and is associated with the reactions of peroxide radicals CH3O2 and HO2 with the active reaction intermediate formaldehyde CH3O2 + CH2O → CH3OOH + HCO, HO2 + CH2O → H2O2 + HCO, and the further decomposition of the formed products and HCO radical with the formation of active centers the OH and H. As a result of these reactions, the active center of CH3O2 or HO2 reacting with CH2O leads to the formation of three active centers.

    Item Type: Article
    Additional Information: Մեթանի օքսիդացման ռադիկալաշղթայական պրոցեսի կինետիկական անալիզը, հիմնված բոլոր հնարավոր տարրական ռեակցիաների համակարգի վրա։ Kinetic analysis of the mechanism of radical-chain process of methane oxidation based on the set of all possible elementary reactions.
    Uncontrolled Keywords: Մանթաշյան Ա. Հ., Մակարյան Է. Մ., Էվինյան Մ. Ա., Mantashyan A. A., Makaryan E. M., Evinyan M. A.
    Subjects: Q Science > QD Chemistry > Physical Chemistry
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: Chemical Journal
    Date Deposited: 06 Nov 2018 17:43
    Last Modified: 13 Jun 2019 15:43
    URI: http://chemistry.asj-oa.am/id/eprint/7880

    Actions (login required)

    View Item