К плазмохимическим процессам

Судить о том, насколько применима классическая кинетика к плазмохимическим процессам можно по выполнению основных допущений (постулатов) классической кинетики в плазмохимических процессах.

Химические процессы, подчиняющиеся законам классической химической кинетики, относятся к квазиравновесным. Неравновесные процессы описываются уравнениями неравновесной кинетики.

Как было указано во второй главе, неравновесные процессы осуществляются в условиях, создаваемых ВЧ- и СВЧ-плазмотронами, т.е. в высокочастотных и сверхвысокочастотных разрядах, когда энергия электронов может в десятки раз превосходить энергию атомов, молекул и ионов. Для большинства же плазмохимических процессов, протекающих при атмосферном и немного повышенном давлении, в электродуговой плазме, температура которой не выше 5000 К, применимы способы классической кинетики. В этом случае реагирующая смесь не успевает пополняться активными частицами с энергией выше энергии активации.

Кинетические расчёты разнообразных плазменных процессов, выполненные в соответствии с способами классической кинетики, во многих случаях дают вполне удовлетворительное соответствие экспериментальным данным. Следует лишь отметить, что кинетические расчёты изоэнтальпических процессов часто рассматривают применительно к плазмоструйным реакторам, принимая, что смешение реагентов с энергоносителем происходит мгновенно, а дальнейшее изменение температуры смеси, определяемое из уравнения неизменной полной энтальпии системы, осуществляется за счет тепловых эффектов реакций.

Реакции в плазмоструйных реакторах протекают в условиях термодинамически равновесной низкотемпературной плазмы. В случае электродуговых реакторов плазма становится равновесной на выходе из разрядной камеры. Если считать, что в разрядной камере происходит только нагрев частиц любого углеродсодержащего сырья, а основные превращения (физические, физико-химические и химические) происходят вне её, то и в этом случае химические процессы протекают в равновесной плазме.