Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Температура горения сажи: Возгорание и горение сажи — 21 Сентября 2016 — Блог печника

Содержание

Возгорание сажи в дымоходе — Администрация Кадыйского Района

Сажа — это продукт неполного сгорания топлива. При эксплуатации отопительного оборудования, в дымоход вместе с дымовыми газами попадают частицы несгоревшего или частично сгоревшего топлива, содержащие смолы и различные окислы, которые оседают на внутренних стенках дымохода, образуя слой сажи и копоти.
Это приводит не только к сужению внутреннего канала дымохода и, как следствие, уменьшению естественной тяги, но и возникает опасность возгорания этих образований. Температура горения сажи может достигать 1200С, что практически вдвое превышает допустимую тепловую нагрузку на стенки дымохода, а это ведёт к разрушению канала дымохода и опасности возникновения пожара. Воспламенение сажи может произойти от искр, попавших в дымоходную систему, к примеру, из камина, печи, печи-камина.

Несмотря на то, что время горения сажи составляет лишь несколько десятков секунд, горение это весьма интенсивно, вплоть до того, что из устья дымохода Вы можете увидеть вспышку и яркий факел.

Так чем представляет опасность накопления сажи в дымоходе?

1. Возгорание!
В присутствии кислорода, под воздействием высоких температур и от источника открытого горения, сажа способна интенсивно гореть, с выделением большого количества тепла. Температура горения от 800 до 11000С.
При возгорании сажи в дымоходе возможно воспламенение строительных конструкций, при не надлежащей защите близко расположенных сгораемых материалов. Так же потенциальную опасность возникновения пожара представляет разлёт искр из устья трубы или через возникшие неплотности стенок канала.
При продолжительном и интенсивном горении сажи, материалы дымохода, подвергаются повышенному износу и могут прийти в полную непригодность.
2. Сужение сечения трубы!
Отложения сажи на стенках каналов способны значительно уменьшить сечение трубы, что приводит к уменьшению пропускной способности дымовой трубы, не полному удалению продуктов сгорания через дымоход в атмосферу, и провоцирует выбросы дыма в помещение.


В результате неполного удаления дымовых газов из топки — неполное сгорание топлива, которое не только усугубит образование сажи, но и создаст условия выделения угарного газа.
Поступление смеси дымовых газов, содержащих угарный газ, в жилые помещения представляет смертельную угрозу отравлений!
3. Завалы дымохода!
Осаждающаяся на поверхностях дымоходов сажа, дополняемая пылью, золой и мусором, постепенно просыпается и может полностью перекрыть сечение трубы, образуя завал — плотную пробку. Это приведет к неизбежному задымлению помещений и может вызвать отравления продуктами горения, вплоть до летального исхода.
4. Сажа разрушает стенки дымоходов!
Налипающая на стенки дымовых каналов сажа, смешиваясь с конденсатом, под воздействием высоких температур создает все условия для образования агрессивной среды, разрушающей материалы дымохода. Существует риск потери работоспособности дымохода и невозможности использования печи (камина или котла), что грозит не только затратами на его переделку, но и создает риск утраты всего имущества от пожара, возникшего по причине несвоевременной замены или ремонта разрушенного дымохода.

5. Сажа провоцирует перегрев печей!
Выпадающая на стенах дымоходов печей сажа выступает в роли тепловой изоляции, не давая прогреваться массиву печи. Из-за этого потребитель начинает расходовать больше топлива, получая повышенные количества сажи и дополнительные экономические траты. При этом он начинает топить в еще более интенсивном режиме, приводя к возгоранию сажи в каналах и к перегреву печи и дымохода. Что создает опасность как пожара, так и отравления.
6. Сажа в воздухе, это опасно!
Частицы сажи, благодаря мелкой структуре поверхностей, представляют опасность для слизистых оболочек дыхательных путей и глаз.

КАК НЕ ДОПУСТИТЬ СКОПЛЕНИЯ САЖИ?

• используйте сухие колотые дрова лиственных пород;
• не забывайте регулировать режим горения дров, для их более полного сгорания;
• по возможности установите утепленный дымоход типа сэндвич, так как он снижает образование конденсата;
• смонтируйте дымоход так, чтобы он имел максимум вертикальных участков и минимумом изгибов, так как на них оседает наибольшее количество сажи и копоти;
• предусмотрите в дымоходной системе наличие сборника конденсата и окна ревизии для прочистки;
• обязательно выделяйте время на плановую проверку состояния дымохода и его прочистку (желательно не менее 2-ух раз в год).
При соблюдении всех вышеперечисленных пунктов вы максимально обезопасите себя и свой дом от пожара и будете наслаждаться безопасным теплом вашего очага.

Возгорание сажи в дымоходе | Экокамин

Сажа — продукт, образовывающийся в твердотопливных котлах, печах и каминах в результате сгорания топлива. Собой представляет мелкие черные частицы, которые поднимаются вместе с дымом и оседают на стенках дымохода. Если печь длительное время эксплуатируется без чистки, внутри начнет скапливаться чрезмерное количество сажи, которое в итоге спровоцирует ухудшение тяги. Самое опасное последствие скапливания нагара — возгорание сажи в дымоходе с высокотемпературным выбросом.


Как появляется сажа

Сгорание топлива в камине сопровождается не только выделением тепла, но и выбросом в воздух летучих веществ, которые не выводятся с дымом на улицу, а оседают на стенках дымохода. Чаще всего сажа и смолистые отложения накапливаются на горизонтальных участках дымохода, в районе неровностей, выступов и углов.

Слой сажи со временем только увеличивается, это приводит к сужению дымового канала.

Основные признаки того, что дымоход нуждается в прочистке — из трубы вместо белого дыма выходит черный, огонь в топке становится темно-апельсинового оттенка.

Причины и последствия возгорания сажи в дымоходе

Чтобы не допустить сужения дымового канала в результате накопления сажи, требуется регулярно проводить чистку. Игнорирование этой процедуры не закончится ничем хорошим — чем загрязненнее дымоход, тем выше вероятность возгорания сажи. Образовавшаяся после прогорания топлива сажа сохраняет свои характеристики горения, повторное воспламенение может произойти в любой момент — при работе котла, в момент растопки, из-за случайно вылетевшей искры и пр. Нагар горит кратковременно, но температура горения сажи в дымоходе превышает 1000 градусов по Цельсию.

В качестве дымоходов чаще всего используются трубы из нержавеющей стали. Конструкция способна выдерживать до 700 градусов по Цельсию, такого запаса хватает для эксплуатации с подавляющим числом современного отопительного оборудования, так как отходящий дым редко имеет такую высокую температуру.

Сажа воспламеняется не в топке, а непосредственно в дымовой трубе. Листовая сталь, толщина которой не превышает 1 мм, попросту прогорает, таким образом, в дымоходе нарушаются эксплуатационные параметры дымохода.

Возгорание сажи в дымоходе приводит к следующим последствиям:

  1. Повреждение или полный вывод из строя дымохода и отопительного оборудования.
  2. Повышается вероятность возгорания. Выходящее в дымоход пламя может вызвать воспламенение крыши, растущих поблизости деревьев и пр. Огонь быстро распространится по дому и на близлежащие постройки.

Существуют и другие факторы, которые могут привести к нарушению целостности дымохода:

  • Конденсат. Неправильно проведенная термоизоляция трубы спровоцирует оседание влаги из дыма на стенках дымохода. Капли воды будут растворять сажу, приводя к образованию черной жидкости с повышенной кислотностью. Содержание кислоты в составе настолько высоко, что может приводить к нарушению целостности дымохода;
  • Неправильное топливо. Если выбрать топливо для печи неправильно, можно столкнуться с чрезмерным образованием сажи и смол. Нежелательно топить печь хвойной древесиной, в ином случае состояние трубы придется контролировать в постоянном режиме. Не подходят для топки и недостаточно просушенные дрова.

Что делать, если забился дымоход

Засор дымохода сажей не останется незамеченным. Самыми явными признаками проблемы можно назвать:

  1. Снижение тяги при работе камина, печи или твердотопливного котла. Перед чисткой проверьте положение шибера — открытое положение и отсутствие тяги говорят о необходимости чистки.
  2. При работе оборудования пламя постоянно затухает.
  3. Возникают проблемы с растопкой, даже если используются подходящие и полностью просушенные дрова.
  4. Пламя меняет свой цвет. Прекратить использование печного оборудования и провести чистку дымохода без замедления стоит в случае, если пламя стало темно-апельсинового оттенка.
  5. Выделение неприятного запаха при горении. Едкий дым, появляющийся в помещении, свидетельствует о наличии угарного газа. Важно быстро прекратить топку и тщательно проветрить помещение, чтобы не допустить отравления продуктами горения.

Дымоход нуждается в постоянной прочистке от сажи, только так удастся обеспечить правильную работу печного оборудования. Обязательная проверка состояния дымохода проводится перед началом отопительного сезона. В теплое время года, во время простоя, в трубе может скапливаться мусор, иногда птицы строят внутри свои гнезда. Чтобы избежать загрязнения, желательно оснастить оголовок сеткой на этапе монтажа печного оборудования.

При каждом розжиге важно проверять наличие тяги. Для этого используют зажигалку или обычную спичку — пламя должно отклоняться в сторону дымохода. Если тяга отсутствует, оборудование не допускается к эксплуатации вплоть до прочистки.

Желательно иметь в доме резервные источники получения тепла в зимнее время года на случай неожиданного загрязнения дымохода.

Как предотвратить возгорание дымохода?

Чтобы снизить риск возгорания дымохода с последующей порчей трубы и печного оборудования, достаточно выполнять ряд профилактических мер:

  1. Не допускайте скопления чрезмерного количества сажи на стенках дымохода. Важно проводить чистку не менее 2 раз в год с помощью специальных химических средств или механических приспособлений.
  2. Для топки используйте только хорошо просушенные дрова. В твердотопливных котлах отопления помимо обычных дров также можно использовать древесные брикеты или уголь. Топливо всегда должно быть сухим и подходить для конкретного вида отопительного оборудования.
  3. Одностенные дымоходы не подходят для эксплуатации в уличных условиях. Так как труба не утеплена, внутри оседает конденсат из воды, выходящей вместе с дымом. Одностенные конструкции можно использовать внутри здания, для наружного монтажа лучше выбрать двустенные трубы с базальтовым или другим утеплителем. Подходящий дымоход можно подобрать в компании «ЭкоКамин».

Спровоцировать возгорание сажи в дымоходе могут и ошибки, допущенные в монтаже. Если дымоход имеет многочисленные изгибы, а сама труба изготовлена из стали неподходящей марки, сажа будет скапливаться внутри в чрезмерных количествах.

Что делать, если горит дымоход? Прекратите процесс топки и вызовите пожарных, чтобы локализовать возгорание.

Что делать в сложных случаях

Иногда прочистить дымоход снизу не удается, а сжигание в камине специальных очистителей не помогает. Существует несколько вариантов, что делать в сложных ситуациях.

Самый простой способ — обращение к пожарным. Для них чистка дымохода — штатная работа, занимающая минимум времени. Процедура проводится с крыши, в итоге вся накопившаяся сажа успешно удалятся.

Чистку можно выполнить самостоятельно также с крыши. Предварительно изготавливается очиститель для трубы — металлический ершик из троса по диаметру трубы, закрепленные на веревке. Чтобы упростить чистку, снизу на ерш цепляется груз. Перед выполнением работ на крыше важно себя обезопасить — используются специальные страховочные веревки, а также спецодежда с очками и респиратором.

Что такое хороший камин? — Contura

Негерметичный камин: неправильное горение

Неправильный процесс горения, как правило, вызывается некачественным расчётом воздушных потоков при проектировании и испытаниях камина. В качестве примера, на рисунке показано, как холодный воздух влияет на процесс горения. Неконтролируемый холодный воздух поступает в топочную камеру. Там воздух расширяется и буквально толкает горючие газы вверх в дымоход. Газы не успевают пройти процесс горения и горящие частицы создают высокую температуру в дымоходе (7). Затем при подъеме по дымоходу они остывают и оседают на стенке дымохода.

Эти недостатки могут быть также вызваны неплотным прилеганием дверцы топки (6) или использованием камина, в котором не реализована функция предварительного нагрева воздуха.

Другие негативные последствия отсутствия герметичности в топке камина – что воздух в топке перемешивается неправильно, и температура горения снижается до неблагополучного уровня. Уменьшается теплоотдача, а топливо сгорает не полностью. В дымоход вылетают частицы в виде черного дыма, ядовитого угарного газа и сажи. В результате приходится часто чистить дымоход.

Неправильное горение имеет и другие последствия: температура газов в дымоходе при неправильном горении значительно выше (400-500°С), что может раскалить сажу, осевшую в дымоходе, и вызвать трубный огонь – очень опасное явление, причину множества страшных пожаров в частных домах.

За 60-летнюю историю компании с камином Contura не было ни одного случая пожара по вине камина.

Чтобы камин был безопасным, чисто горел и потреблял мало топлива, он должен иметь три свойства:

• Достигать высокой рабочей температуры в топке (минимум 650˚С)

• Кислород должен перемешиваться с топливом в камере горения как можно более однородно

• Горючие газы должны подниматься до дымохода медленно, чтобы процесс горения успел завершиться внутри топочной камеры.

Внимание: Только при правильном взаимодействии этих трех условий у нас есть шанс добиться оптимального процесса горения, когда на выходе из топки в составе дымовых газов практически не остается кислорода, сажи и СО – только СО2 и вода, и температура газов не превышает 300˚С.

Чтобы реализовать эти условия, существует ряд технических решений, которые работают только в совокупности, после тщательной настройки:

• Герметичность камеры горения

• Теплоизоляция камеры горения

• Предварительный нагрев воздуха для горения

• Особая геометрия камеры горения

• Вторичный дожиг

• Кроме того, во внимание принимаются еще несколько десятков факторов, влияющих на процесс горения.

Внимание: Все решения работают, только если камин герметичен. Поэтому мы хотим обратить внимание именно на герметичность топочной камеры камина и связь ее с остальными функциями и решениями, отвечающими за хорошее горение

Очиститель дымохода «Трубочист экспресс» 10 пакетиков по 10 гр.

При эксплуатации дымоход вместе с дымовыми газами попадают частицы не сгоревшего или не полностью сгоревшего топлива, содержащие смолы и различные окислы. Оседая на внутренних стенках дымохода, они образуют слой сажи, копоти и креозотных отложений.

Это приводит:

             — к сужению внутреннего канала дымохода

             — уменьшению естественной тяги

             — способствует разрушению канала дымохода

             — вызывает опасность возгорания


Температура горения сажи может достигать 1200 оС, что практически вдвое превышает допустимую температуру. Это ведёт к разрушению канала дымохода и опасности возникновения пожара. Воспламенение сажи может произойти от искры, попавшей в дымоходную систему из топки.

Горение сажи длится лишь несколько минут, но оно весьма интенсивно, вплоть до того, что из устья дымохода вырывается яркий факел. Горение сопровождается «фейерверком» с разлетающимися горящими искрами, что часто является причиной возгорания соседних построек.

«Трубочист Экспресс» — высокоэффективный, экономически выгодный, безопасный, простой и комфортный способ не механической очистки от сажи, копоти и креозота дымоходов и внутренних поверхностей всех видов печей, топок, теплообменников и каминов, работающих на твердом топливе. В большинстве случаев полностью заменяет механическую чистку.

Уникальность средства «Трубочист Экспресс» заключается в том, что при его разработке были взяты все положительные и эффективные свойства подобных продуктов отечественного и зарубежного производства. Были учтены и исключены недостатки этих средств. Таким образом, мы получили своеобразную “выжимку” лучших качеств продукта. Дополнив, данный состав комплексной смесью, мы добились более мягкого и высокоэффективного процесса очистки от продуктов горения как твердых, смолистых, так и газообразных.

Высокая эффективность подтверждена многочисленными лабораторными и бытовыми испытаниями. Процесс нетоксичен и не вызывает коррозии.

Продукция не подлежит обязательной сертификации.

Меры предосторожности: Оберточную бумагу не снимать. Хранить в недоступном для детей месте

Как не погибнуть от сажи? — Регион

01.01.1970

За текущий период 2016 года на территории Пуховичского района произошел 89 пожаров, на которых погибло 10 человек. За прошедшую неделю (с 12 по 18 декабря) спасатели Пуховичского РОЧС выезжали на сообщения о возгораниях 2 раза, из которых 1 раз на горение твердо-бытовых отходов и 1 раз на горение сажи в дымоходе.

Сажа – это продукт неполного сгорания топлива. При эксплуатации отопительного оборудования, в дымоход вместе с дымовыми газами попадают частицы несгоревшего или частично сгоревшего топлива, содержащие смолы и различные окислы, которые оседают на внутренних стенках дымохода, образуя слой сажи и копоти. Это приводит не только к сужению внутреннего канала дымохода и, как следствие, уменьшению естественной тяги, но и возникает опасность возгорания этих образований. Температура горения сажи может достигать 1200С, что практически вдвое превышает допустимую тепловую нагрузку на стенки дымохода, а это ведёт к разрушению канала дымохода и опасности возникновения пожара. Воспламенение сажи может произойти от искр, попавших в дымоходную систему, к примеру, из камина или печи.

Несмотря на то, что время горения сажи составляет лишь несколько десятков секунд, горение — это весьма интенсивно, вплоть до того, что из устья дымохода Вы можете увидеть вспышку и яркий факел.

К сожалению, возгорание сажи – не единственная беда для дымохода. Скопление сажи на стенках дымоходной системы препятствует прогреву стенок дымохода, что приводит к конденсации водяных паров и паров смолистых веществ. Конденсат образуется при низкой температуре дымовых газов и перепаде температур внутреннего и внешнего контура дымовой трубы. Конденсируясь, водные пары оседают на внутренних стенках дымохода в виде капель воды, смешиваются с имеющимися в саже окислами и примесями серы и образуют кислоты, которые приводят к разрушению дымохода.

Несколько советов, следуя которым Вы сможете уменьшить нагрузку на дымоходную систему, свести к минимуму образование и скопление сажи и копоти в Вашем дымоходе, и, тем самым, отвести беду от себя и своего отопительного оборудования:

— используйте сухие колотые дрова лиственных пород;

— не забывайте регулировать режим горения дров, для их более полного сгорания;

— смонтируйте дымоход так, чтобы он имел максимум вертикальных участков и минимумом изгибов, так как на них оседает наибольшее количество сажи и копоти;

— предусмотрите в дымоходной системе наличие сборника конденсата и окна ревизии для прочистки;

— обязательно выделяйте время на плановую проверку состояния дымохода и его прочистку (желательно 1 раз в 2 два месяца при постоянной эксплуатации печи).

При соблюдении всех вышеперечисленных пунктов вы максимально обезопасите себя и свой дом от пожара и будете наслаждаться безопасным теплом вашего очага.

Почему загорается сажа в дымоходе? и что с этим делать | Захаровы Печники Ремесленники

Добрый день мои читатели на связи Захаровы Печники Ремесленники!

При топке печи в ней обязательно будет оседать сажа. Это продукт неполного сгорания топлива. Сажа способна скапливаться на стенках дымохода, сужая его и без того не слишком большой диаметр.

Вид изнутри дымохода

Вид изнутри дымохода

  • При этом сажа далеко не так безопасна, как можно было бы подумать. Она очень горюча и потому легко воспламеняется. Обычно сажа горит всего лишь несколько минут, но пламя бывает очень ярким, а температура горения достигает 1200 градусов (собственно, из-за высокой температуры, в которой быстро сгорает сажа и копоть, и получается такое непродолжительное пламя).
  • Над трубой может вспыхнуть яркий факел высотой около метра. Не каждый дымоход выдержит такой жар. Да и пламя запросто может перекинуться на крышу дома. Поэтому лучше не доводить до того, чтобы сажа скапливалась в дымоходе.
Видели такое когда-то?напишите в комментариях

Видели такое когда-то?напишите в комментариях

Как этого добиться?

Надо всего лишь регулярно прочищать дымоход. Делать это нужно не реже раза в три-четыре месяца. Делается это очень просто. Для этого есть и специальные ёршики, и химические средства про это я писал . В ходу остаются и народные средства. Они хоть и не так эффективны, но весьма просты.Трещина или другие повреждения в трубе.

Но что же делать, если дымоход уже заполыхал синим пламенем? Надо сразу же постараться перекрыть доступ кислорода к огню. Для этого нужно плотнее перекрыть задвижку или шибер. Окна и двери открывать нельзя ни в коем случае, чтобы пламя не занялось ещё сильнее!

  • Сильнее всего сажа скапливается, если топить печь сырыми дровами. Поэтому надо пользоваться только сухим топливом. При этом нужно регулировать режим горения, чтобы дровишки сгорали целиком и полностью. Не жгите всякий хлам по вашему мнению!
Вот так жёстко с вашей стороны хранить дрова!

Вот так жёстко с вашей стороны хранить дрова!

Самостоятельно тушить дымоход очень сложно. Есть риск, что может стать ещё хуже. Обычной водой трубу тушить нельзя, иначе от парового давления дымоход может совсем развалиться и куча грязи в доме. Сам дымоход тоже лучше не перекрывать. Остаётся лишь один выход – как можно скорее вызывать пожарных. Только они смогут оказать быструю помощь в тушении огня.

Мы дарим тепло и яркие эмоции в ваш Дом!

Если было полезно ставьте лайк, это лучшая награда для нас.
Обязательно напишите свое мнение в комментариях, для нас это важно.
Подписывайтесь на мой канал тут говорят правду!

Горит сажа в трубе что делать


Как избавится от сажи в дымоходе самостоятельно.

Содержание:

Владельцам квартир или домов с газовым отоплением, тема этой статьи будет неинтересна, а вот те, кто использует для отопления любое твёрдое топливо, хорошо известно, что рано или поздно, скапливается сажа в дымоходе, и какие последствия может это повлечь. В этой статье мы поговорим о причинах возникновения, и о том, как удалить сажу из дымохода.

Причины появления и чем это грозит

Причины образования сажи в дымоходе могут быть самыми разными, и часто это следствие неправильной эксплуатации печного устройства. Перечислим самые основные причины возникновения:

  • Использование сырых дров или топливных брикетов.
  • Неправильная конфигурация дымохода, препятствующая нормальному прохождению дыма.
  • Большое количество неровностей на внутренней стороне трубы.
  • Загрязнение и замусоривание дымохода за время, когда он не используется.
  • Сжигание в печи различного бытового мусора и в особенности пластика.
  • Частая смена пород дерева сжигаемого в топке.

На самом деле, это далеко не все причины возникновения нагара, но самые распространённые.

Совет! Для протопки печи или камина, нужно использовать только хорошо просушенные дрова, выдержанные не менее полутора лет.

Последствия скопления нагара

Часто, домовладельцы пренебрегают чисткой дымохода, и очень зря, так как помимо элементарного ухудшения тяги, это может грозить целым рядом печальных последствий, некоторые из которых не только способны нанести вред здоровью, но и могут привести к летальному исходу.

Мы сейчас говорим об отсутствии тяги и проникновения угарного газа внутрь помещения. Опасность его в том, что в отличие от дыма, который обладает характерным запахом, угарный газ совершенно не пахнет, но при этом он смертельно опасен для здоровья и жизни. Но и это ещё не всё, вот лишь несколько возможных вариантов развития событий при забитом дымоходе.

  • Накапливающаяся в дымоходе сажа, рано или поздно может вспыхнуть и при плохой кирпичной кладке, высокая температура может привести к пожару в перекрытии крыши, как показано на фото выше.
  • Чем уже проход дымника, тем больше искр вырывается из оголовка. При сильном ветре возможно возгорание как самой крыши, так и отстоящих построек.
  • возгорание сажи в дымоходе, может привести к сильной обратной тяге в результате которой огонь пойдёт внутрь помещения и остановить его будет очень сложно.
  • Толстый слой сажи ускорят износ кирпичной кладки.
  • Нагар препятствует равномерному прогреву камина и трубы, в результате чего значительно снижается КПД прибора.

Эти и многие другие факторы, рано или поздно заставляют каждого домовладельца задаться вопросом, как бороться с сажей в дымоходе, и именно об этом и пойдёт речь ниже.

Важно помнить! Специалисты советуют проводить профилактическую чистку дымохода не реже двух раз в год, это не только продлит срок службы печи или камина, но и позволит проводить очистку своими руками быстро и без особых сложностей.

Чистка дымохода

Сегодня, с ростом популярности каминов в частных домах, профессия трубочиста становится всё более востребованной. Конечно, цена за их работу часто очень высока, поэтому многие решаются на самостоятельную чистку дымохода.

Ниже будет приведена подробная инструкция и описано несколько способов, выбор которых зависит от личных возможностей и степени загрязнения дымохода. К примеру, народные методы или химические способы очистки чаще всего возможны лишь в самом начале нарастания нагара, если же сажи скопилось достаточно много, то придётся прибегать к механической чистке, а это самый сложный и трудоёмкий способ, но обо всём по порядку.

Народные способы

Большинство народных методов основано на выжигание сажи в дымоходе, а следовательно, нужно повысить температуру горения до такой степени, чтобы сажа вспыхнула и при этом не начался пожар в перекрытиях. Именно поэтому перед тем как использовать один из перечисленных методов, необходимо убедиться в качестве кладки трубы.

  • Каменная соль. Один из самых популярных способов, при помощи которого происходит выжигание сажи из дымохода. Соль насыпают на горящие дрова и закрывают топку. Температура в жерле поднимется и сажа вспыхнет, при этом часть её сгорит без остатка, а часть упадёт вниз.
  • Картофельные очистки. На первый взгляд, способ может показаться странным, но на самом деле, всё просто – крахмал, находящийся в картофеле размягчает твёрдую сажу и происходит её возгорание. Основная сложность этого метода в том, что очень сложно рассчитать необходимое количество очистков, но в среднем берут одно полное ведро на один розжиг, после чего проверяют состояние дымохода и при необходимости повторяют процедуру.
  • Осиновые поленья. Дело в том, что у этого дерева самая высокая температура горения, поэтому если заполнить топку осиновыми поленьями, произойдёт выжигание сажи из дымоходов, но делать это нужно очень аккуратно, так как температура в твердотопливной печи и дымоходе будет очень высокая.
  • Скипидар. Ещё один способ очень популярный в прошлом, дрова обильно поливаются и поджигаются, при этом возникает сильный жар, благодаря которому и происходит удаление сажи из дымоходов.
  • ПХК. Отечественное средство, производящееся в виде порошка, расфасованного по пакетам 50 грамм. Содержимое одного пакета необходимо высыпать на дрова и разжечь их. Активные вещества в составе средства вступят в реакцию с нагаром и разложат его на составляющие компоненты, которые прогорят без остатка.
Важно! Выжигание сажи в дымоходах – очень опасный способ, поэтому проводить его можно только на слегка закопчённом дымоходе и в качестве профилактики или подготовки к основной чистке.
Химический метод

Сегодня, средства для химического удаления сажи в дымоходе, представлены в огромном ассортименте, поэтому немудрено запутаться, выбирая то, которое реально работает. Мы представим обзор нескольких популярных средств, которые хорошо себя зарекомендовали уже на протяжении многих лет.

  • Полено-трубочист. Это твёрдый композитный материал, удобство которого заключается в том, что он просто добавляется в топку к обычным дровам и горит вместе с ними. Специалисты-печники советуют использовать его в качестве вспомогательного средства перед тем, как убрать сажу из дымохода. Добавлять трубочист в печь нужно два раза в год для профилактики, и это значительно продлевает срок службы дымохода и препятствует образованию нагара.
  • Коминичек, средство для удаления сажи в дымоходе польского производства. Основной компонент этого средства – оксид меди, который и растворяет скопившуюся сажу.
  • Важно! Химические методы очистки, так же как и народные, нельзя использовать при большом скоплении нагара, так как это чревато последствиями. Чаще всего их используют лишь в качестве профилактики или как вспомогательное средство перед механической чисткой.

    Механические методы


    Условно, механически способы очистки можно поделить на два:

    1. Снизу, когда очистка производится специальным ёршиком через топку.
    2. Сверху, при помощи утяжелённого ёршика или металлического шара.

    Подробнее ознакомится с этими способами, можно посмотрев видео в этой статье, а мы приведём несколько важных нюансов, которые необходимо знать, проводя чистку самостоятельно.

    • Перед тем, как удалить сажу в дымоходе нужно выбрать оптимальный способ: если толщина нагара менее 2 мм, то можно это делать снизу, если же больше, то придётся лезть на крышу.
    • Ёрш для чистки дымохода должен быть больше трубы примерно на 20 см, это позволит качественно удалить нагар со всей полости.
    • Если очистка производится при помощи ядра, то его размер должен соответствовать размеру трубы, и при этом нельзя использовать тяжёлые предметы со смещённым центром тяжести, такие как гири или гантели.
    • Чтобы не дать саже рассыпаться по всему дому, топка при верхней очистке должна быть закрыта, а если камин открытого типа, то можно просто повестить мокрую тряпку.
    • Перед тем, как избавиться от сажи в дымоходе любым из перечисленных способов, нужно предварительно провести химическую или народную чистку, которые значительно упростят работу.

    Безусловно, механическая чистка – самая сложная и трудоёмкая, но только она способна дать соответствующий результат, если дымоход был полностью забит. Ну а залог долгой службы печи – это регулярная профилактика и соблюдение всех норм и правил по использованию печей и мраморных каминов.

    Что вызывает чрезмерное накопление сажи в пропановой печи?

    Правильно отрегулированная пропановая система отопления должна производить мало сажи.

    Пропановые печи обычно горят чисто. Время от времени печи необходимо чистить, но скопление сажи обычно не является проблемой. Однако, если есть проблема с соотношением воздуха к топливу, печь может производить больше, чем обычно, количество сажи. Густые отложения сажи могут мешать теплообмену между печью и системой циркуляции воздуха.

    Регулярная уборка

    Любая печь, в том числе пропановая, требует регулярной очистки. Очищайте их каждую осень перед зимним отопительным сезоном, чтобы не образовывалась сажа. Если вам нужно чистить топку чаще, вам, вероятно, потребуется отрегулировать соотношение воздух-топливо на горелке.

    Сажа

    Неэффективное сгорание приводит к скоплению сажи на теплообменнике. Сажа изолирует теплообменник, заставляя меньше тепла проходить через теплообменник и больше подниматься по дымоходу.

    Монооксид углерода

    Правильное соотношение воздух-топливо имеет решающее значение для чистого горения. При неправильном соотношении образуется не только избыток сажи, но также может выделяться окись углерода. Накопление угарного газа может быть опасным, вызывая головные боли, головокружение, сонливость, спутанность сознания, тошноту, рвоту, дезориентацию, потерю сознания и смерть. Если у вас есть детектор угарного газа, он может сработать, если возникнут проблемы с горелками.

    Инспекции

    Если вы заметили скопление сажи или признаки оксида углерода во время работы печи, позвоните в компанию HVAC для проверки чистоты и регулировки печи. Ремонтник отрегулирует соотношение воздух-топливо и систему впрыска топлива для максимального сгорания. Регулярные проверки квалифицированными специалистами по отоплению и кондиционированию воздуха делают отопительное оборудование более безопасным и эффективным.

    Ремонт

    Подрядчики по отоплению и обслуживающий персонал имеют специализированное оборудование, которое проверяет эффективность сгорания и удаляет сажу из теплообменника. Они также проверяют наличие трещин в теплообменниках, которые позволяют саже и оксиду углерода попадать в систему циркуляции воздуха.Такие трещины следует немедленно ремонтировать.

    .

    Призывали домовладельцев сжигать батареи, чтобы предотвратить образование сажи в дымоходах?

    Изображение, якобы показывающее совет из журнала «сделай сам» 1950-х годов, инструктирующий читателей сжигать старые батареи в своих каминах для очистки дымовой сажи, часто распространяется вместе с шутками о том, что 1950-е были «более простым временем»:

    Это изображение обычно сопровождается юмористическими комментариями, и к нему относятся скептически, поскольку советы, которые оно дает, кажутся явно опасными. Однако этот совет действительно был опубликован в выпуске журнала Popular Science за 1951 год вместе с другими советами для «Сохранения формы дома»:

    В то время как бросок современной батареи в огонь, скорее всего, приведет к взрыву, выбросу токсичных паров и возможным химическим ожогам, совет, предоставленный Popular Science еще в 1951 году, был не так опасен для того времени. Как отмечает журнал, отвечая на вопрос читателя о сжигании батарей в каминах десять лет спустя, цинковые батареи начала 1950-х годов обычно не были герметичными и, следовательно, не создавали давления и не взрывались при воздействии огня:

    Хотя мы не рекомендуем сжигать какие-либо батареи, применение упомянутых выше советов к сухим цинковым батареям 1950-х годов не приведет к таким же взрывным результатам, с которыми вы столкнетесь, если бросите современную батарею в камин.

    .

    Дымовой конденсат, сажа и смола

    При сжигании древесины или угля в отходящих дымовых газах присутствуют примеси. 50 ° C — это точка росы конденсатов в дымовых газах и смоле, а примеси в дымовых газах будут конденсироваться на поверхностях в дымоходе и дымоходе.

    Поскольку печь намного эффективнее камина (часто на 75% эффективнее открытого огня), большая часть тепла от топлива передается в комнату.Таким образом дымовые газы холоднее. Поэтому конденсация дегтя — большая проблема для печей, чем для камина. Поскольку древесина горит не так горячо, как уголь, при сжигании дров в дымоходе образуется больше конденсата, чем при сжигании одного угля.

    Итак, при установке печи это причина, по которой мы используем двустенную трубу с изолированным дымоходом , вкладыши из пемзы (которые образуют теплоизоляционный дымоход ) и изолированные гибкие дымоходы. Все эти продукты образуют изолированный дымоход, в котором дымовые газы остаются максимально горячими и, таким образом, отложения смол сводятся к минимуму.

    Увеличение размера футеровки дымохода

    Вы все равно должны чистить изолированные дымоходы раз в год, так как отложения все равно будут накапливаться. Эти отложения образуют что-то вроде «меха» на внутренней стороне подкладки. Эти отложения уменьшают площадь поперечного сечения внутри футеровки, уменьшая тягу дымохода и тем самым снижая эффективность и безопасность печи. Для 125-миллиметровых печей существуют строительные нормы и правила, согласно которым размер дымохода увеличивается до 150 мм. О некоторых возможных проблемах с увеличением размера дымохода читайте здесь.

    Повреждения, вызванные конденсатом дымохода.

    Смолы и кислоты, которые оседают в дымоходах, разъедают и портят раствор на основе извести и цемента.Это может произойти до такой степени, что иногда можно вручную снять кирпичи с верхней части дымохода. Это может нарушить целостность дымохода, что увеличивает риск распространения огня в случае возгорания в дымоходе.

    Деготь и конденсат также могут вытекать из дымохода и выходить через его перегородку, где они мешают, так как обесцвечивают стены и портят декор.

    id = «related»>.

    Что такое пожар в дымоходе и как его остановить.

    Если дымоход не содержится в чистоте, воспламеняющиеся отложения могут накапливаться до уровня, при котором они могут воспламениться. Очевидно, что одной из причин является не регулярная чистка дымохода, но вы также увеличиваете уровень отложений, если медленно сжигаете печь, если вы «выключаете ее на ночь» или сжигаете мокрые дрова. Как только загорелся огонь, затем он распространяется вверх по дымоходу, и он может стать очень горячим, более 1000 C.
    Как определить, есть ли у вас пожар в дымоходе — Вы часто будете слышать рев в дымоходе, особенно при открытом огне .Из трубы будут вырываться массы дыма.
    Когда вы начинаете видеть пламя, выходящее из дымохода, вы знаете, что огонь в дымоходе приближается к концу.

    Что делать, если у вас пожар в дымоходе
    1. Позвоните в пожарную команду — 999
    2. Если у вас есть печь, закройте все вентиляционные отверстия и заслонки дымохода, чтобы уменьшить поступление кислорода в дымовую трубу
    3. Если у вас открытый огонь затем осторожно брызните на него водой, чтобы потушить огонь.
    4. Уберите легковоспламеняющиеся материалы, мебель и украшения от камина.
    5. Если у вас есть открытый огонь, тогда (если это не представляет для вас опасности) заблокируйте проем камина чем-то негорючим.
    6. Пощупайте грудь дымохода по всему дому — если становится жарко, отодвиньте от него мебель.
    7. Не , а не Лить воду в огонь, если у вас есть плита
    8. Не не поливать огонь солью — это может привести к образованию газообразного хлора, который повредит дымоход и токсичен, если он попадет в комнату
    9. Убедитесь, что пожарная команда может получить доступ к чердаку
    10. В серьезных случаях, когда существует риск распространения огня на крышу, используйте шланг, чтобы смочить крышу рядом с дымоход, но не сам дымоход

    Эту страницу мы проверили в пожарной команде Avon — наша благодарность!

    Повреждения, вызванные возгоранием дымовой трубы

    При возгорании дымовой трубы из угольной сажи внутри дымовой трубы может возникать температура до 1000 градусов Цельсия.
    При пожаре в дымоходе может возникать температура до 1200 градусов Цельсия внутри дымохода.

    Глиняная облицовка — пожар в дымоходе часто приводит к растрескиванию глиняной облицовки, и поэтому дымоход, вероятно, потребуется заменить (вы можете потребовать это в рамках своей домашней страховки от пожара). Свяжитесь с нами для получения консультации.

    По мере того, как дымоход нагревается во время пожара в дымоходе, он расширяется — штукатурка трескается и даже взрывается, что может привести к повреждению конструкции дымохода.
    Во время одной из работ по возгоранию дымохода я посмотрел на изголовье кровати, которое упиралось в грудь дымохода, было выжжено, а штукатурка выглядела как карта лондонского метро. На другой работе каменный дымоход зажег дровяной смолой. Камни внутри дымохода имели стеклянный блеск, так как остекловались из-за высокой температуры внутри дымохода!

    Наихудший сценарий возгорание дымовой трубы

    Отложения в дымоходе расширяются при нагревании. В худшем случае они могут расшириться до такой степени, что заблокируют дымоход.Затем огонь в дымоходе будет искать кислород из ближайшего доступного источника — обычно печи или камина — что означает, что огонь может исходить из нижней части дымохода.

    В крайних случаях, когда целостность верхней части дымохода уже нарушена, верхние ряды кирпича могут сдуваться из-за давления внутри заблокированного дымохода.

    Тепло от огня в дымоходе может передаваться на балки, ослаблять их из-за тления и вызывать возгорание. Искры и мусор, вылетающие из дымохода, также могут поджечь крышу, если отсутствует черепица.

    id = «related»>.

    Фильтры для очистки частиц сажи — Новости исследований, октябрь 2011 г.

    Давно прошли те времена, когда грузовики выбрасывали в воздух черные облака выхлопных газов: в настоящее время существуют фильтры, которые улавливают самые крупные из этих частиц сажи. Через некоторое время, если в фильтре накапливается слишком много сажи, сажа сгорает и фильтр регенерируется. Проблема: частицы сажи горят только при температуре выше 500-600 градусов Цельсия. Тем не менее, температура выхлопных газов грузовиков все больше снижается в рамках усилий по минимизации выбросов оксидов азота, вредных для окружающей среды.

    Существует два подхода к удалению сажи из фильтра: первый включает каталитический нейтрализатор окисления, который преобразует монооксид азота в выхлопных газах в диоксид азота. Если через фильтр пропускается диоксид азота, сажа сгорает при более низких температурах. В некоторых режимах работы двигателя, например, когда двигатель еще холодный, этого метода регенерации недостаточно: в этих случаях добавляется жидкое топливо, которое сгорает с остаточным кислородом в выхлопных газах для нагрева выхлопных газов и фильтра.Однако этот метод очистки работает только при температуре выхлопных газов выше 230 градусов по Цельсию. При более низких температурах топливно-выхлопная смесь не воспламеняется, что приводит к повреждению каталитического нейтрализатора. Проблема: температура выхлопных газов двигателей новых моделей грузовиков составляет всего 160–180 градусов Цельсия.

    Исследователи из Фраунгоферовского института систем солнечной энергии ISE во Фрайбурге, Германия, разработали метод надежной регенерации фильтров даже при температуре выхлопных газов до 140 градусов.«Мы добавляем синтез-газ, состоящий из монооксида углерода и водорода, в выхлопные газы», ​​— объясняет д-р Томас Айхер, руководитель группы в ISE. «Мы вводим эту газовую смесь в каталитический нейтрализатор окисления – снижая температуру воспламенения до 140 градусов Цельсия и освобождая фильтр от сажи даже при таких низких температурах выхлопа».

    Но откуда берется этот синтез-газ? «У нас есть два способа получения этого газа: один — нагревать дизельное топливо в отсутствие воздуха. При этом образуются водород и углерод.Затем углерод сгорает вместе с выхлопными газами, образуя окись углерода. Специалисты называют этот процесс пиролизом. Другой способ заключается в окислении дизельного топлива очень небольшим количеством воздуха, чтобы дизельное топливо сгорало лишь частично. Это известно как частичное окисление», — объясняет Роберт Солак, ученый из ISE. Исследователи уже построили и успешно протестировали прототипы для обоих подходов. В настоящее время эксперты сотрудничают с промышленным партнером для более подробного исследования парциального окисления.

    Копоть — обзор | ScienceDirect Topics

    11.5.4 Фильтры сажи

    Фильтр сажи представляет собой устройство, предназначенное для удаления из потока выхлопных газов частиц сажи, образующихся в процессе сгорания. Обычно сажевый фильтр находится в выхлопной трубе автомобиля. За последние 10-15 лет было предпринято множество различных подходов к проектированию сажевых фильтров. Проблемы, которые было трудно решить, в основном связаны со стоимостью устройства и возможностью надежной регенерации фильтра без создания чрезмерного противодавления в двигателе.Большинство сажевых фильтров работают, фильтруя частицы сажи (то есть сохраняя сажу в фильтре) до тех пор, пока не будет обнаружен заданный уровень сопротивления потоку, после чего инициируется процесс регенерации. Регенерация — это термин, используемый для описания процесса удаления сажи путем ее окисления до двуокиси углерода при достаточно высокой температуре.

    В более поздних работах основное внимание уделялось пассивным сажевым фильтрам, в которых используются катализаторы для снижения температуры окисления до уровней, достаточно низких, чтобы попасть в нормальный диапазон температур выхлопных газов.В этом сценарии тепло, содержащееся в самих выхлопных газах, используется для окисления сажи, что устраняет необходимость в активном управлении регенеративной системой обогрева, как в более ранних конструкциях. Катализатор может быть частью конструкции фильтра или может подаваться с выхлопными газами, например, в качестве добавки к топливу [47,48].

    Рао [47] представляет оценку сажевого фильтра с палладиевым катализом пристеночного потока для легковых пассажирских дизельных двигателей для применения в Европе и США. Дизайн, который они оценили, показан на рисунке 11.37.

    Рис. 11.37. Румпель для твердых частиц с потоком через стенку и каталитическими выходными каналами [47]

    [Перепечатано с разрешения SAE].

    Как следует из названия, стеновой фильтр имеет пористые стенки, через которые проходят все выхлопные газы. Это отличается от рассмотренных ранее проточных катализаторов, в которых выхлопные газы проходят через каналы и вступают в реакцию с катализаторами, нанесенными на стенки. В отличие от этого устройства, проточные дизельные катализаторы окисляют только SOF, содержащийся в твердых частицах выхлопных газов, мало влияя на сажу.Описанный здесь фильтр с пристенным потоком окисляет как сажу, так и SOF, содержащиеся в твердых частицах дизельного топлива.

    Работа этого устройства основана на добавлении в дизельное топливо очень небольшого количества каталитического материала, в данном случае октоата меди в количестве 0,13 г/л топлива. Во время работы топливный катализатор и частицы сажи оседают на стенках впускного канала, будучи слишком большими, чтобы пройти через пористые стенки. Газообразные УВ и СО проходят через пористые стенки и окисляются палладиевым катализатором, которым стенки пропитываются при изготовлении.

    Топливный катализатор, который осаждается вместе с сажей, значительно снижает температуру воспламенения сажи до 290–315 °C, так что, когда температура выхлопных газов превышает этот температурный диапазон, сажа автоматически окисляется. Для автомобилей малой грузоподъемности много времени может быть проведено с температурой выхлопных газов ниже температуры самовоспламенения; однако при обычном ускорении или во время движения по шоссе температура будет достаточно высокой, чтобы вызвать окисление. Реакция протекает относительно быстро, для ее прохождения требуется от 2 до 6 секунд при достаточно высокой температуре.Поскольку окисление сажи является экзотермической реакцией, выделяющееся при регенерации тепло может значительно повысить температуру ловушки, хотя специальной теплозащиты от транспортного средства не требовалось. Результаты, представленные Rao et al. [47] показали значительное снижение содержания твердых частиц в выхлопных газах до уровня ниже прогнозируемого стандарта CARB ULEV, составляющего 0,04 г/милю. Это позволило несколько увеличить скорость рециркуляции отработавших газов, чтобы получить умеренное снижение NO x . И CO, и HC были снижены, при этом CO был ниже стандарта ULEV, а HC оставался немного выше стандарта.Влияние на расход топлива транспортного средства было незначительным: во время федеральной процедуры испытаний показатель составил более 40 миль на галлон. В качестве дополнительного преимущества шум выхлопа был ослаблен по сравнению с обычным глушителем.

    Очистка фильтров для твердых частиц сажи

    Исследователь проверяет, освобождается ли сажевый фильтр от сажи даже при температуре выхлопа 140 градусов Цельсия. (© Фраунгофер ИСЕ)

    Фильтры частиц сажи, установленные на автомобилях с дизельным двигателем, предназначены для предотвращения попадания вредных частиц в выхлопную трубу. Однако часто выхлопные газы двигателей более новых моделей недостаточно горячие, чтобы регулярно очищать фильтры от частиц сажи. Новый метод удаляет загрязнения даже при низких температурах выхлопных газов.

    Давно прошли те времена, когда грузовики выбрасывали в воздух черные облака выхлопных газов: в настоящее время существуют фильтры, которые улавливают самые крупные из этих частиц сажи. Через некоторое время, если в фильтре накапливается слишком много сажи, сажа сгорает и фильтр регенерируется.Проблема: частицы сажи горят только при температуре выше 500-600 градусов Цельсия. Тем не менее, температура выхлопных газов грузовиков все больше снижается в рамках усилий по минимизации выбросов оксидов азота, вредных для окружающей среды.

    Существует два подхода к удалению сажи из фильтра: первый включает каталитический нейтрализатор окисления, который преобразует монооксид азота в выхлопных газах в диоксид азота. Если через фильтр пропускается диоксид азота, сажа сгорает при более низких температурах.В некоторых режимах работы двигателя, например, когда двигатель еще холодный, этого метода регенерации недостаточно: в этих случаях добавляется жидкое топливо, которое сгорает с остаточным кислородом в выхлопных газах для нагрева выхлопных газов и фильтра. Однако этот метод очистки работает только при температуре выхлопных газов выше 230 градусов по Цельсию. При более низких температурах топливно-выхлопная смесь не воспламеняется, что приводит к повреждению каталитического нейтрализатора. Проблема: температура выхлопных газов двигателей новых моделей грузовиков составляет всего 160–180 градусов Цельсия.

    Исследователи из Фраунгоферовского института систем солнечной энергии ISE во Фрайбурге, Германия, разработали метод надежной регенерации фильтров даже при температуре выхлопных газов до 140 градусов. «Мы добавляем синтез-газ, состоящий из монооксида углерода и водорода, в выхлопные газы», ​​— объясняет д-р Томас Айхер, руководитель группы в ISE. «Мы вводим эту газовую смесь в каталитический нейтрализатор окисления — снижая температуру воспламенения до 140 градусов Цельсия и освобождая фильтр от сажи даже при таких низких температурах выхлопа.“

    Но откуда берется этот синтез-газ? «У нас есть два способа получения этого газа: один — нагревать дизельное топливо в отсутствие воздуха. При этом образуются водород и углерод. Затем углерод сгорает вместе с выхлопными газами, образуя окись углерода. Специалисты называют этот процесс пиролизом. Другой способ заключается в окислении дизельного топлива очень небольшим количеством воздуха, чтобы дизельное топливо сгорало лишь частично. Это известно как частичное окисление», — объясняет Роберт Солак, ученый из ISE. Исследователи уже построили и успешно протестировали прототипы для обоих подходов.В настоящее время эксперты сотрудничают с промышленным партнером для более подробного исследования парциального окисления.


    Эффективный сажевый фильтр снижает выбросы грузовиков и автомобилей
    Предоставлено Общество Фраунгофера

    Цитата : Чистка сажевых фильтров (2011, 5 октября) получено 12 марта 2022 г. с https://физ.org/news/2011-10-soot-particle-filters.html

    Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    Сажа — Энергетическое образование

    Сажа , иногда называемая ламповой сажей или сажей, представляет собой мелкий черный или коричневый порошок, который может быть слегка липким и является продуктом неполного сгорания.Основным компонентом сажи является черный углерод (см. ниже). Поскольку сажа липкая, она имеет тенденцию прилипать к выхлопным трубам и дымоходам, где происходит горение. [2] Говоря о загрязнении, сажей называют тип загрязнения частицами, известный как PM 2,5, который представляет собой твердые частицы диаметром 2,5 микрометра или меньше. Сажа состоит из множества химических веществ, и ее точный состав сильно зависит от того, что сжигается. [3]

    Образование сажи может стать проблемой.В таких местах, как дымоходы, образование сажи может привести к засорению дымоходов, которые не могут эффективно вытягивать дым. Это может привести к задымлению пожаров или неэффективному использованию топлива. Если сажа будет накапливаться в дымоходе слишком долго, это может привести к пожару. Кроме того, сажа является загрязнителем и имеет ряд последствий для окружающей среды и здоровья.

    Черный углерод

    Основным компонентом сажи является черный углерод , который поглощает больше света, чем любая другая форма твердых частиц.Черный углерод может поглотить в 1 миллион раз больше энергии, чем двуокись углерода той же массы. [4] Это поглощение энергии и ее взаимодействие с облаками означает, что черный углерод представляет собой серьезную проблему для изменения климата. Это связано с более высокими температурами и таянием льда и снега, особенно в чувствительных регионах, таких как Арктика и Гималаи. [5]

    Для получения дополнительной информации о черном углероде посетите Агентство по охране окружающей среды США.

    Формирование

    Копоть образуется в результате неполного сгорания.Чтобы добиться неполного сгорания вместо полного сгорания, топливо должно гореть при более низкой температуре с немного уменьшенной подачей кислорода. Когда топливо сгорает, оно распадается на мелкие частицы, в том числе сажу, которая оседает в виде темного порошкообразного осадка.

    Рисунок 2. Полное сгорание метана с образованием углекислого газа, воды и тепла без сажи. [6]


    Образование сажи представляет собой проблему, поскольку она является одним из побочных продуктов сжигания ископаемого топлива, особенно угля.Он выбрасывается из широкого круга источников, как промышленных, так и бытовых, и попадает в воздух, вызывая загрязнение воздуха. [3]

    Использование

    Несмотря на то, что сажа является несколько вредным побочным продуктом горения, ее можно использовать в качестве пигмента для чернил и красок (на самом деле и ламповая сажа, и сажа — это красители, сделанные из сажи). Сажа используется в процессе вулканизации для обработки резины и используется в тонерах для лазерных принтеров и копировальных аппаратов. Исторически сажа была компонентом косметики и использовалась для камуфляжной краски. [2]

    Побочные эффекты

    Подобно дыму или пеплу, сажа может нанести вред здоровью человека при вдыхании. Неполное сгорание, необходимое для образования сажи, приводит к образованию диоксинов и других токсичных соединений]. [2] Небольшой размер твердых частиц позволяет им легко попадать в легкие и кровоток. Это может вызвать серьезные последствия, включая сердечные приступы, бронхит, обострение астмы, инсульты и даже преждевременную смерть. [3]

    Существует несколько вредных побочных эффектов для окружающей среды, связанных с сажей.Сажа вызывает дымку, которая резко снижает видимость. Некоторые соединения сажи, прежде всего диоксид серы и оксиды азота, реагируют в воздухе с влагой, образуя кислотные дожди. Затем это может привести к падению и окислению озер и рек, нанося ущерб множеству различных экосистем. [3]

    Для дальнейшего чтения

    Каталожные номера

    1. ↑ Викисклад. (8 сентября 2015 г.). Сажный корень [Онлайн]. Доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/de/Soot,_roet.jpg
    2. 2.0 2.1 2.2 WiseGeek. (8 сентября 2015 г.). Что такое сажа? [Онлайн]. Доступно: http://www.wisegeek.org/what-is-soot.htm
    3. 3.0 3.1 3.2 3.3 Центр американского прогресса. (12 сентября 2015 г.). Загрязнение сажей 101 [В сети]. Доступно: https://www.americanprogress.org/issues/green/news/2012/08/10/12007/soot-pollution-101/
    4. ↑ Агентство по охране окружающей среды США.(по состоянию на 26 сентября 2015 г.). Black Carbon [онлайн], доступно: http://www3.epa.gov/airquality/blackcarbon/basic.html
    5. ↑ Агентство по охране окружающей среды США. (По состоянию на 26 сентября 2015 г.). Эффекты черного углерода [онлайн], доступно: http://www3.epa.gov/airquality/blackcarbon/effects.html
    6. ↑ Американское химическое общество. «Метан и кислород реагируют». Интернет: http://www.middleschoolchemistry.com/multimedia/chapter6/lesson1, [25 октября 2013 г.]

    границ | Обзор недавних результатов исследований сажи: образование материала на основе углерода в пламени

    Введение

    Сажа, образующаяся при сжигании углеводородного топлива, является известным загрязнителем.Выброс мелких частиц сажи создает серьезные экологические проблемы. Как показано на рис. 1, физические и химические процессы образования сажи очень сложны, включая образование предшественников сажи, зародышеобразование сажи, рост сажи на поверхности и агломерацию, а также окисление сажи (Richter and Howard, 2000). С углеродом в качестве основного компонента сажа также является своего рода углеродным материалом. Углеродные наноматериалы (УНМ) широко используются в различных областях, включая хранение водорода и природного газа (Михайлив и др. , 2017), электронике (Olariu et al., 2017) и производстве аккумуляторов, устройств на топливных элементах, гиперсмазок и датчиков благодаря исключительным механическим, тепловым и электрическим свойствам УНМ. Синтез CNM требует трех входов: источник тепла, источник углерода и катализатор. В последнее время общепринятым для получения УНМ является метод пламенного синтеза (Merchan-Merchan et al., 2010). Метод пламенного синтеза имеет преимущества высокой энергоэффективности и низкой стоимости и позволяет быстро производить УНМ в больших количествах.Это обеспечивает эффективный способ коммерческого производства углеродных наноматериалов.

    РИСУНОК 1 . Физико-химические процессы сажеобразования.

    К настоящему времени проведено много исследований морфологии сажи и механизма ее образования в пламени. Образование сажи в пламени имеет много общего с синтезом углеродных наноматериалов пламенным методом. Рост одностенных углеродных нанотрубок в послефакельных газах можно описать как образование мелких дискретных частиц с постепенным зарождением и ростом углеродных нанотрубок в верхней части пламени (Merchan-Merchan et al. , 2010). Этот путь образования очень похож на путь образования сажи. В пламени углеродсодержащие материалы и связанные с ними наноструктуры могут быть синтезированы в зонах сажи. Понимание механизма образования сажи полезно не только для сокращения выбросов сажи и ее неблагоприятного воздействия на здоровье человека и окружающую среду, но и для производства продуктов на основе углерода в контролируемых условиях.

    В этом обзоре представлены результаты последних исследований влияния присадок, типа топлива и температуры пламени на эволюцию морфологии и наноструктуры сажи в диффузионных пламенах.Обсуждается также механизм образования сажи в диффузионных пламенах.

    Влияние добавок

    Добавки влияют на образование сажи в основном за счет эффекта разбавления, термического эффекта и химического эффекта. Исследования последних нескольких десятилетий предоставили важную информацию о влиянии H 2 и добавления CO (Dearden and Long, 1968; Du et al., 1995; Gülder et al. , 1996; Guo et al., 2006, Guo и др., 2009). Однако в большинстве предыдущих исследований наноструктура сажи не учитывалась.В последние годы большое внимание уделяется наноструктуре сажи. Дай и др. (Dai et al., 2020) изучали влияние добавления CO в диффузионное пламя этилена. Результаты показали, что CO химически способствует образованию сажи, а разбавляющий эффект добавления CO монотонно снижает образование сажи. Лин и др. (Lin et al., 2020) исследовали образование сажи в ламинарном прямоточном диффузионном пламени этилена с различными соотношениями добавок H 2 с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и сканирующей электронной микроскопии с полевой эмиссией (FESEM).Результаты показывают, что добавление H 2 способствует образованию и росту предшественников сажи. В верхней части пламени этилена была обнаружена отчетливая и плотная мелковолокнистая сетчатая структура сажи, демонстрирующая, что окисление сажи в пламени этилена, легированного водородом, усиливалось за счет обильных окисленных ветвей сажи и образования большего количества сажи с прямой цепью. Ли и др. (Li et al., 2021) использовали метод термофоретического отбора проб и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) для изучения влияния добавки CO/H 2 /N 2 на морфологические изменения и наноструктуры сажи в этиленовых диффузионных пламенах. .По сравнению с добавлением N 2 добавление CO/H 2 привело к увеличению длины полос, меньшей извилистости полос и промежуткам между полосами для частиц сажи, что привело к более упорядоченной и компактной структуре решетки. Добавление CO способствовало производству ключевого промежуточного продукта ацетилена. С другой стороны, добавление CO обогащало радикал H преимущественно за счет CO + OH = CO 2 + H, способствуя образованию и росту поверхности сажи. Кроме того, наночастицы сажи были более графитизированы в пламени, легированном H 2 , с усилением образования C 2 H 2 и увеличением концентрации пирена.В области кончика пламени усиление окисления способствовало уменьшению длин интерференционных полос частиц.

    В дополнение к вышеупомянутым обычным добавкам также изучается влияние некоторых специальных добавок на образование сажи. Ин и др. (Ying and Liu, 2018) предположили, что частицы сажи в пламени обратной диффузии этилена, легированного н-бутанолом, с разбавлением CO 2 обладают большей извилистостью полос, меньшей длиной полосы и более высокой реакционной способностью к окислению.Вскоре Ying et al. (Ying and Liu, 2019) изучали свойства сажи в пламени обратной диффузии этилена с добавлением воды. Результаты показали, что наноструктура сажи имеет повышенную степень науглероживания в результате большей длины полос, меньшей извилистости полос и меньшего межслоевого расстояния сажи при легировании H 2 O. Альрефаи и др. (Alrefaai et al., 2018) исследовали характеристики сажи в дизельном пламени, легированном дициклопентадиеном. Установлено, что добавка дициклопентадиена вызывает увеличение содержания водорода, кислорода и алифатических групп, повышение реакционной способности и уменьшение содержания ароматических групп для частиц сажи. Аналогичное явление было обнаружено Botero et al. (Ботеро и др., 2019). Саламанка и др. (Salamanca et al., 2020) изучали воздействие трех циклических видов топлива, а именно циклогексена (C 6 H 10 ), циклопентена (C 5 H 8 ) и метилциклогексана (C 7 H 8 ). 14 ), на наноструктуру сажи в н-гептане (C 7 H 16 ) диффузионных пламенах. Извилистость бахромы сажи увеличивалась в пламени н-гептана с добавлением циклопентена, что указывает на то, что циклопентен можно использовать для включения кривизны в различные углеродсодержащие структуры для изменения их свойств.Образование наночастиц сажи усиливалось при добавлении циклического топлива, потому что добавление циклического топлива приводит к более быстрому образованию первого ароматического кольца, чем в чистом алифатическом пламени. Двойная связь в циклических топливах оказывает более существенное влияние, чем метильная замена. Пятичленные кольца сыграли решающую роль в формировании первых углеродных наночастиц. Ранее Ван и соавт. (Wang et al., 2013) обнаружили, что относительное содержание алифатических групп C-H является важным фактором, влияющим на реакционную способность окисления сажи, и его значение выше, чем у групп C-OH и C=O.Добавление оксигенированных соединений приводит к более искривленным и неупорядоченным наноструктурам сажи (Abboud et al., 2018).

    Таким образом, добавки могут изменить концентрацию промежуточных частиц и радикалов (например, H, OH, бензола), важных для образования сажи. Эти промежуточные частицы и радикалы тесно связаны с наноструктурой сажи (например, длина полос, расстояние между слоями, извилистость полос). Приведенные выше результаты полезны для модификации структуры углеродных наноматериалов, полученных в пламени.

    Влияние температуры

    Температура является важным фактором не только для зарождения и роста частиц сажи, но и для производства углеродных наноматериалов. Понимание влияния температуры на образование сажи полезно для разработки технологии (пламенного метода) получения углеродных наноматериалов.

    Высокая скорость пиролиза топлива и быстрое образование полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в основном вызваны высокой начальной температурой (Xu et al., 2018). Высокая начальная температура также способствует процессу зарождения сажи (Mahmoud et al., 2019). Влияние температуры предварительного нагрева газа на образование сажи было исследовано Qi et al. (Ци и др., 2021). Температура сажи увеличивалась с повышением температуры предварительного подогрева газа, что приводило к более интенсивному образованию сажи и окислению. Чу и др. (Chu et al., 2020) исследовали влияние различных температур реагентов на наноструктуру сажи. Были применены три температуры (300, 473 и 673 К). Результаты показали, что повышение температуры способствует агрегации сажи и образованию более зрелых первичных частиц.Когда температура реагента была относительно высокой (673 К), сажа имела более изогнутые наноструктуры. Замедление роста поверхности сажи можно объяснить старением поверхности, которое характеризовалось увеличением изогнутых наноструктур. Кроме того, процесс дегидрирования, который способствует созреванию сажи и образованию графитовой оболочки, чувствителен к температуре пламени (Kholghy et al., 2016). Более 100 полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) объединяются вместе, образуя жидкие частицы в пламени при температуре выше 1350 К (Dobbins, 2002).Чтобы улучшить понимание процесса образования сажи, в последние годы большое внимание уделялось морфологии сажи и внутренней наноструктуре с использованием передовых методов измерения. Повышение точности измерений очень важно. Например, получению спектра комбинационного рассеяния для характеристики образца может помешать флуоресценция ПАУ, содержащихся в летучей органической фракции (VOF). VOF относится к органическим фракциям (ПАУ или насыщенные/ненасыщенные углеводороды), которые склонны к летучим веществам при нагревании в инертной атмосфере, свободно прикрепленные к поверхности сажи.Лю и др. (Liu et al., 2021) показали, что VOF может быть эффективно удален с поверхности сажи, когда температура дегазации составляет 650°C.

    В общем, регулирование количества и типа разбавителей в потоках является основным методом изменения температуры диффузионных пламен. В результате эффект разбавления, вероятно, будет мешать влиянию температуры (Wang and Chung, 2019). Относительное влияние температуры и разбавления было выявлено в более ранних исследованиях (Guo et al., 2002). Поскольку CO и N 2 имеют схожие термические и транспортные свойства, их добавление имеет аналогичные термические эффекты и эффекты разбавления (Guo et al., 2009). Более высокая температура пламени способствует карбонизации частиц сажи и образованию ПАУ с более высокой плоскостностью, что снижает стерические затруднения и позволяет ПАУ складываться (Martin et al., 2019). Радж и др. (Raj, 2019) предположили, что преобразование плоской ПАУ в изогнутую путем добавления кольца на месте кресла происходило быстро при температурах ниже 2000 К.Влияние температуры на образование сажи в ламинарном диффузионном пламени исследовали Davis et al. (Дэвис и др., 2020). Кривизны ПАУ уменьшались с повышением температуры пламени. Послойная укладка ПАУ была более эффективной при большем содержании уложенных полос, так что ПАУ стали более поляризуемыми и геометрически однородными. Изогнутые ПАУ, образующие молодые частицы сажи, превращаются в графитовые структуры, образуя агрегаты зрелой сажи. В низкотемпературном пламени образовывались крупные аморфные частицы с короткой полосой и высокой извилистостью полос.В высокотемпературном пламени образовывались агрегаты сажи с длинной полосой и малой извилистостью полос. Чу и др. (Chu et al., 2019) изучали свойства частиц сажи в прямоточных диффузионных пламенах с различной концентрацией кислорода. Результаты показали, что частицы сажи вдоль центральной линии пламени окислялись в плотные хлопьевидные и волокнистые сетчатые структуры при повышении температуры пламени. Температура пламени резко возрастала с увеличением высоты пламени, что приводило к окислению агрегатов сажи до рыхлых цепочечных агломератов. Мао и др. (Mao et al., 2017) провели серию моделирования молекулярной динамики ReaxFF, и результаты показали, что ПАУ превратились в зарождающиеся частицы сажи путем физического зародышеобразования при 400 K, а химическое зародышеобразование преобладало при температуре 2 500 K.

    Всего в В целом, температура является важным параметром всего процесса сажеобразования. Высокая начальная температура приводит к высокой скорости пиролиза топлива. Термическое воздействие добавок изменяет температуру пламени, что влияет на образование ПАУ и наноструктуру частиц сажи.Тем не менее, предстоит провести дальнейшее исследование функциональной взаимосвязи между температурой и параметрами морфологии сажи.

    Влияние типа топлива

    Значительное количество CO при наличии H 2 является предпосылкой для роста углеродных наноматериалов (Hall et al., 2011). Различные продукты пиролиза, образующиеся из разных видов топлива, могут влиять на наноструктуры сажи. Как правило, ацетилен и ароматические соединения делают сажу более графитной. Влияние кислородсодержащих функциональных групп на морфологию сажи зависит от их расположения в молекулах (Westbrook et al., 2006; Баррьентос и др., 2013; Дас и др., 2015). Влияние азотсодержащих соединений на образование сажи исследовали Montgomery et al. (Монтгомери и др., 2021). Амины проявляли меньшую склонность к сажеобразованию, чем аналогичные по структуре углеводороды и оксигенаты.

    Сюй и др. (Xu et al., 2020) обнаружили, что циклопентан с пятичленным кольцом в молекуле образует больше сажи, чем циклогексан, в противоточном диффузионном пламени, потому что в пламенах образуется больше нечетных углеродных радикалов (циклопентадиенил и аллил, которые являются эффективными ароматическими предшественниками). циклопентановое пламя.Алифатическая связь между ароматическими субъединицами усиливает кластеризацию ПАУ и снижает эффект диссоциации из-за повышения температуры (Iavarone et al., 2017). Влияние концентрации оксигенированных соединений на склонность к образованию сажи было изучено Abboud et al. (Аббуд и др., 2017). Измерение ослабления света (LEM) использовалось для измерения объемной доли сажи. По сравнению с биодизелем сажа, полученная из суррогатного дизельного пламени, имела менее упорядоченную графитоподобную структуру и содержала больше аморфного углерода.Также было обнаружено, что добавление кислородсодержащих соединений к дизельному заменителю топлива снижает склонность к образованию сажи. В другом исследовании Wei et al. обнаружила аналогичную тенденцию к сажеобразованию в дизельном топливе с добавлением кислородсодержащих соединений. (Вэй и др., 2020). Баррьентос и др. (Barrientos et al., 2015) обнаружили, что более короткая длина алкильной цепи подавляет образование сажи и способствует образованию менее упорядоченной структуры сажи. Ботеро и др. (Botero et al., 2016) изучали характеристики частиц сажи, образующихся из различных видов топлива, включая гептан, толуол, смесь гептана и толуола и товарный бензин в ламинарном диффузионном пламени.Было обнаружено, что первичные частицы сажи, образующиеся в пламени гептана, были наименьшими, а сажа, образующаяся в пламени толуола, имела более длинные, менее изогнутые полосы и более многослойные слои. Abdalla et al. сравнили свойства частиц сажи, образующихся в пламени н-декана и керосина RP-3. (Абдалла и др., 2020). Результаты показали, что сажа, образующаяся из керосина РП-3, имеет меньшее межплоскостное расстояние и меньшее количество слоев. Топлива с более низкими температурами разложения могут легче генерировать локальное тепло, достаточное для завершения реакций в процессе синтеза и создания материалов с высокой пористостью и хорошей кристалличностью, а также предотвращать агломерацию частиц (Parauha et al., 2021).

    Таким образом, молекулярные структуры топлива, такие как длина углеродной цепи, соотношение H/C, ненасыщенность топлива и структура циклического кольца, играют жизненно важную роль в склонности к сажеобразованию и наноструктуре сажи в системе сгорания. Также роль типа топлива важна для пламенного синтеза углеродных наноматериалов. При проектировании систем синтеза на основе сжигания необходимо учитывать наличие подходящих углеводородов для обеспечения качества и воспроизводимости получаемых продуктов. Результаты влияния типа топлива на образование сажи представляют ценность для выбора подходящего топлива для производства углеродсодержащих материалов.

    Заключение и перспективы

    В этом обзоре представлено влияние присадок, температуры и типа топлива на эволюцию наноструктуры и морфологии сажи. Образование сажи представляет собой сложный физико-химический процесс. Несмотря на то, что в области образования сажи был достигнут значительный прогресс в исследованиях, все еще есть некоторые нерешенные проблемы и проблемы.Необходимы дальнейшие исследования для глубокого выяснения механизма образования сажи, что может не только обеспечить снижение выбросов при сжигании, но и предоставить теоретическую поддержку для регулирования и контроля производства углеродных наноматериалов, поскольку образование сажи в пламени очень похоже на синтез углерода. наноматериалов пламенным методом. Следует приложить больше усилий для развития возможностей моделирования образования сажи и производства углеродных наноматериалов. Необходима дальнейшая разработка эффективных методов измерения и методов отбора проб, чтобы можно было точно получить более подробную информацию и параметры частиц сажи, что полезно для точного контроля синтеза углеродных наноматериалов в пламени.

    Вклад авторов

    JX предложил концепцию исследования и отредактировал статью. GY составил рукопись. JC и ZG проверили статью.

    Финансирование

    Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (номер гранта 51706107) и Фондом естественных наук провинции Цзянсу (номер гранта BK20181385).

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Ссылки

    Abboud, J., Schobing, J., Legros, G., Bonnety, J., Tschamber, V., Brillard, A., et al. (2017). Влияние концентрации оксигенированных соединений на склонность к сажеобразованию и окислительную реакционную способность сажи: применение к заменителям дизельного и биодизельного топлива. Топливо 193, 241–253. doi:10.1016/j.fuel.2016.12.034

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Аббуд Дж., Шобинг Дж., Легрос Г., Матыния А., Боннети Дж., Чамбер В. и др. (2018).Влияние длины углеродной цепи сложного эфира и концентрации на склонность к сажеобразованию и окислительную реакционную способность сажи: применение к заменителям дизельного и биодизельного топлива. Топливо 222, 586–598. doi:10.1016/j.fuel.2018.02.103

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Абдалла А. О. Г., Ин Ю., Цзян Б., Хе Х. и Лю Д. (2020). Сравнительное исследование характеристик сажи от н-декана и керосина РП-3 нормального/обратного диффузионного пламени. Дж. Энерг. Инст. 93, 62–75.doi:10.1016/j.joei.2019.04.008

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Альрефаай М. М., Герреро Пенья Г. Д. Дж., Радж А., Стивен С., Анджана Т. и Динди А. (2018). Влияние добавления дициклопентадиена в дизельное топливо на цетановое число, склонность к сажеобразованию и характеристики сажеобразования. Топливо 216, 110–120. doi:10.1016/j.fuel.2017.11.145

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Баррьентос, Э. Дж., Лапуэрта, М., и Боман, А. Л. (2013). Групповая аддитивность в образовании сажи на примере оксигенированных углеводородных топлив С-5. Горение и пламя 160, 1484–1498. doi:10.1016/j.combustflame.2013.02.024

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Баррьентос, Э., Марик, М., Боман, А., и Андерсон, Дж. (2015). «Влияние сложноэфирных структур на характеристики сажи и окислительную реактивность сажи биодизеля», Всемирный конгресс SAE 2015, Детройт, штат Мичиган, 14 апреля 2015 г. doi:10.4271/2015-01-1080

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ботеро М.Л., Чен Д., Гонсалес-Калера С., Джефферсон Д. и Крафт М. (2016). Оценка HRTEM частиц сажи, образующихся при сжигании жидкого топлива без предварительного смешения. Углерод 96, 459–473. doi:10.1016/j.carbon.2015.09.077

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ботеро М. Л., Шэн Ю., Акройд Дж., Мартин Дж., Дрейер Дж. А. Х., Ян В. и др. (2019). Внутренняя структура частиц сажи в диффузионном пламени. Углерод 141, 635–642. doi:10.1016/j.carbon.2018.09.063

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чу, К., Насери А., Митра Т., Дадсетан М., Седиако А. и Томсон М. Дж. (2021). Влияние повышенных температур реагентов на наноструктуры сажи в прямоточном диффузионном пламени этилена. Проц. Горение инж. 38, 2525–2532. doi:10.1016/j.proci.2020.06.348

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Чу Х., Хань В., Цао В., Тао К., Раза М. и Чен Л. (2019). Экспериментальное исследование морфологии сажи и размера первичных частиц в осевом и радиальном направлениях диффузионного пламени этилена с помощью электронной микроскопии. Дж. Энерг. Инст. 92, 1294–1302. doi:10.1016/j.joei.2018.10.005

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Дай В., Ян Ф., Сюй Л., Чжоу М. и Ван Ю. (2020). Влияние добавки монооксида углерода на характеристики сажеобразования противоточных диффузионных пламен этилена и пропана. Fuel 271, 117674. doi:10.1016/j.fuel.2020.117674

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Дас, Д. Д., Макиналли, К. С., и Пфефферле, Л. Д. (2015). Тенденции сажеобразования ненасыщенных сложных эфиров в пламени без предварительного смешивания. Пламя горения 162, 1489–1497. doi:10.1016/j.combustflame.2014.11.012

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Дэвис Дж., Молнар Э. и Новоселов И. (2020). Наноструктурный переход молодых агрегатов сажи в зрелые агрегаты сажи в разбавленных диффузионных пламенах. Углерод 159, 255–265. doi:10.1016/j.carbon.2019.12.043

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Дирден П. и Лонг Р. (1968). Образование сажи в диффузионных пламенах этилена и пропана. Дж. Заявл. хим. 18, 243–251. doi:10.1002/jctb.5010180805

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Доббинс, Р. А. (2002). Температура образования сажи и скорость карбонизации частиц-предшественников. Пламя горения 130, 204–214. doi:10.1016/S0010-2180(02)00374-7

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ду, Д. X., Аксельбаум, Р. Л., и Ло, С. К. (1995). Сажеобразование в напряженных диффузионных пламенах с газовыми добавками. Пламя горения 102, 11–20.doi:10.1016/0010-2180(95)00043-6

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Гюльдер, О. Л., Снеллинг Д.Р. и Савчук Р.А. (1996). Влияние добавки водорода к топливу на температурное поле и сажеобразование в диффузионных пламенах. Симп. (Международный) Сжигание 26, 2351–2358. doi:10.1016/S0082-0784(96)80064-6

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Гуо Х., Лю Ф., Смоллвуд Г. Дж. и Гюльдер О. Л. (2002). Численное исследование влияния транспортных свойств инертных разбавителей на сажеобразование в совмещенном ламинарном диффузионном пламени этилен/воздух. Проц. Горение инж. 29, 2359–2365. doi:10.1016/S1540-7489(02)80287-5

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Гуо Х. , Лю Ф., Смоллвуд Г. Дж. и Гюльдер О. Л. (2006). Численное исследование влияния добавки водорода на образование сажи в ламинарном этилен-воздушном диффузионном пламени. Горение и пламя 145, 324–338. doi:10.1016/j.combustflame.2005.10.016

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Гуо Х., Томсон К. А. и Смоллвуд Г.Дж. (2009). О влиянии добавки монооксида углерода на образование сажи в ламинарном диффузионном пламени с совместным потоком этилена и воздуха. Горение и пламя 156, 1135–1142. doi:10.1016/j.combustflame.2009.01.006

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Холл Б., Чжо К., Левендис Ю. А. и Рихтер Х. (2011). Влияние структуры топлива на пламенный синтез углеродных наноматериалов. Углерод 49, 3412–3423. doi:10.1016/j.carbon.2011.04.036

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Явароне, С., Pascazio, L., Sirignano, M., De Candia, A., Fierro, A., de Arcangelis, L., et al. (2017). Молекулярно-динамическое моделирование начального образования углеродистых наночастиц в условиях пламени. Теория горения. Модель. 21, 49–61. doi:10.1080/13647830.2016.1242156

    CrossRef Full Text | Google Scholar

    Холги, М. Р., Вешкини, А., и Томсон, М. Дж. (2016). Внутренняя наноструктура сажи ядро-оболочка — критерий для моделирования зрелости сажи. Углерод 100, 508–536.doi:10.1016/j.carbon.2016.01.022

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ли, К., Ван, Л., Ян, З., Лю, Х. и Хуанг, З. (2021). Влияние добавки CO/h3/N2 на морфологию и наноструктуру сажи в ламинарном прямоточном диффузионном пламени этилена. Дж. Энерг. Инст. 95, 8–17. doi:10.1016/j.joei.2020.12.001

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Линь Ю., Чжу Б., Чен Дж., Ву Дж., Лу К., Гу М. и др. (2020). Изучение функциональных групп и морфологических характеристик сажи в ламинарных спутных диффузионных пламенах метана и этилена с добавкой водорода. Fuel 279, 118474. doi:10.1016/j.fuel.2020.118474

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Лю П. , Ахмад Х., Мэй Б., Цзян С., Ю Б. и Ли Ю. (2021). Влияние температуры дегазации на химическую структуру и окислительную активность сажи, отобранной из диффузионного пламени этилена в совмещенном потоке. Fuel 293, 120424. doi:10.1016/j.fuel.2021.120424

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Махмуд, Н. М., Ян, Ф., и Ван, Ю. (2019).Влияние граничных условий на входе топлива на образование ароматических соединений в диффузионных пламенах спутного потока. Дж. Энерг. Инст. 92, 288–297. doi:10.1016/j.joei.2018.01.007

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Мао, К., ван Дуин, А.Ч.Т., и Луо, К.Х. (2017). Формирование зарождающихся частиц сажи из полициклических ароматических углеводородов: исследование молекулярной динамики ReaxFF. Углерод 121, 380–388. doi:10.1016/j.carbon.2017.06.009

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Мартин Дж.W., Bowal, K., Menon, A., Slavchov, R.I., Akroyd, J., Mosbach, S., et al. (2019). Полярные изогнутые полициклические ароматические углеводороды в сажеобразовании. Проц. Горение инж. 37, 1117–1123. doi:10.1016/j.proci.2018.05.046

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Мерчан-Мерчан В., Савельев А.В., Кеннеди Л. и Хименес В.К. (2010). Горючий синтез углеродных нанотрубок и родственных наноструктур. Прог. Энерг. наук о горении. 36, 696–727. дои: 10.1016/j.pecs.2010.02.005

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Монтгомери, М. Дж., Чжу, Дж., Пфефферле, Л. Д., и Макэналли, К. С. (2021). Амины имеют более низкую склонность к сажеобразованию, чем аналогичные алканы, спирты и эфиры. Пламя горения 227, 335–345. doi:10.1016/j.combustflame.2021.01.016

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Михайлив О., Зубик Х. и Плонска-Бжезинская М. Э. (2017). Углеродные нано-луковицы: уникальные углеродные наноструктуры с удивительными свойствами и их потенциальное применение. Неорг. Чим. Acta 468, 49–66. doi:10.1016/j.ica.2017.07.021

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Олариу, М., Арсире, А., и Плонска-Бжезинска, М. Э. (2017). Контролируемое улавливание луковичного углерода (OLC) с помощью диэлектрофореза. Дж. Электр. Матери. 46, 443–450. doi:10.1007/s11664-016-4870-1

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Парауха, Ю. Р., Саху, В., и Дхобл, С. Дж. (2021). Перспективы метода сжигания для получения наноматериалов: задача. Матер. науч. англ. B 267, 115054. doi:10.1016/j.mseb.2021.115054

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ци С., Сун З., Ван З., Лю Ю., Хе Ю., Лю С. и др. (2021). Влияние температуры предварительного подогрева газа на образование сажи в диффузионных пламенах с совмещенным потоком метана и этилена. Проц. Горение инж. 38, 1225–1232. doi:10.1016/j.proci.2020.08.034

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Радж, А. (2019). Структурные эффекты на рост больших полициклических ароматических углеводородов с помощью C2h3. Пламя горения 204, 331–340. doi:10.1016/j.combustflame.2019.03.027

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Рихтер, Х., и Ховард, Дж. Б. (2000). Формирование полициклических ароматических углеводородов и их рост до сажи – обзор путей химических реакций. Прог. Энерг. наук о горении. 26, 565–608. doi:10.1016/S0360-1285(00)00009-5

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Саламанка М., Ботеро М. Л., Мартин Дж. В., Дрейер Дж.А. Х., Акройд Дж. и Крафт М. (2020). Влияние циклических топлив на образование и структуру сажи. Пламя горения 219, 1–12. doi:10.1016/j.combustflame.2020.04.026

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ван Л., Сонг К., Сонг Дж., Лв Г., Панг Х. и Чжан В. (2013). Алифатические C-H и оксигенированные поверхностные функциональные группы дизельной сажи в цилиндрах: характеристики и влияние на поведение сажи при окислении. Проц. Горение инж. 34, 3099–3106.doi:10.1016/j.proci.2012.07.052

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ван Ю. и Чанг С. Х. (2019). Образование сажи в ламинарном противоточном пламени. Прог. Энергетическое сгорание. науч. 74, 152–238. doi:10.1016/j.pecs.2019.05.003

    Google Scholar

    Wei, J., Zeng, Y., Pan, M., Zhuang, Y., Qiu, L., Zhou, T., et al. (2020). Морфологический анализ частиц сажи современного дизельного двигателя, работающего на различных видах оксигенированного топлива. Топливо 267, 117248.doi:10.1016/j.fuel.2020.117248

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Westbrook, CK, Pitz, WJ, and Curran, HJ (2006). Химико-кинетическое моделирование влияния оксигенированных углеводородов на выбросы сажи из дизельных двигателей. J. Phys. хим. А. 110, 6912–6922. doi:10.1021/jp056362g

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Сюй Л., Ян Ф. и Ван Ю. (2020). Сравнительное исследование склонности различных алканов, алкенов и циклоалканов С5-С8 к сажеобразованию в противоточном диффузионном пламени.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.