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Untersuchung der Reaktionsprodukte nach Zündung von n-Heptan/Luft-Gemischen an freien heißen Oberflächen

04.12.2017

Die Untersuchungen wurden an homogenen n-Heptan/Luft-Gemischen durchgeführt, die sich in einem zylindrischen Glasrohr befanden. Als freie heiße Oberfläche diente ein bis ca. 600°C beheizbarer Heizstab.

Aus den erhaltenen experimentellen Ergebnissen lässt sich folgendes ableiten:

1.    Im Vergleich zur Normzündtemperatur (220°C) liegen die Entzündungstemperaturen durch freie hieße Oberflächen höher.

2.    Die Entzündungstemperaturen durch freie hieße Oberflächen sind abhängig von der Temperatur des n-Heptan/Luft-Gemisches das in Kontakt zur freien heißen Oberfläche kommt.

3.    Die qualitativ nachweisbaren Reaktionsprodukte sind unabhängig von der Zusammensetzung der n-Heptan/Luft-Gemische, der Temperatur des homogenen n-Heptan/Luft-Gemische, die in Kontakt mit der heißen Oberfläche kommen.

4.    Die qualitativ nachweisbaren Reaktionsprodukte sind identisch mit den Reaktionsprodukten die bei der Bestimmung der Normzündtemperatur und bei der Bestimmung der Zündtemperatur bei erhöhten Ausgangsdrücken auftreten.

5.    Das Verhältnis von nichtoxidierten zu oxidierten Reaktionsprodukten ist abhängig von der Zusammensetzung der n-Heptan/Luft-Gemische, der Temperatur des homogenen n-Heptan/Luft-Gemische, die in Kontakt mit der heißen Oberfläche kommen.

6.    In allen Fällen war der Hauptbestandteil n-Heptan, O2 und N2

 

   Tabelle 1: identifizierte Hauptreaktionsprodukte

 

 

Nicht-oxidiert (CxHy)                                     oxidiert (CxHyOz, CO, CO2, H2O)

MethanWasseri-Propylmethylketon
EthenCOi-Pentanal
PropenCO2Dimethyldihydrofuranon
Butene (isomers)FormaldehydDimethyltetrahydrofuranon
ButadieneEthanal2-Methylbutyloxirane
EthinMethanolPropyloxiranemethanol
Pentene (Isomers)PropenalTetrahydrofurfuryl alcohol
Pentadiene (Isomers)PropanalFuranon
n-HexenAcetonHexenon2
i-HexenMethyloxiraneTetrahydromethylpyranon
Heptene (isomers)2-ButenonHeptanone (isomers)
HeptadienButanalButyltetrahydrofuran
Dimethylcyclopenten2-ButanonHexanal
DimethylpentenMethylfuran1-Heptenol
AallylcyclohexenTetrahydropyrancarbinol   n-Heptanal
MethylcyclohexenTetrahydrofuran2,5-Hexandion
Benzen2-MethyltetrahydrofuranMethylhexylhydroperoxid