Kinetics of the consumption of CF3H, CF2 HCl and CF2O in H2/O2 flames

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Abstract
The structure of two premixed lean and stoichiometric H2/O2/Ar/CF3H flames and of a stoichiometric H2/O2/Ar/CF2HCl flame has been established using a mass spectrometer coupled with molecular beam sampling. The main goal of this work is to study the first step of the CF3H - and the CF2HCl - consumption by reaction with radicals in flames. The rate coefficients of reactions (1) CF3H + 3H → products and (2) CF3H + O → CF3 + OH have been determined: k1= 1.16 1014 exp(-8800/T) cm3 mole-1 s-1 in the temperature range 960 - 1300 K and k2= 1.10 l012 exp(-1600/T) cm3 mole-1 s-1 in the temperature range 920 - 1150 K. In the lean flame 5% of CF3H is consumed by H, 83% by O and 12% by OH, while in the stoichiometric flame 40% is consumed by H, 42% by O and 18% by OH. The determination of the rate coefficient of the reaction (4) CF2HCl + H → CF2H + HCl in the CF2HCl containing flame leads to the expression k4 = 4.65 1014 exp(-7730/T) cm3mole-1s-1 in the temperature range from 930 to 1155 K. The rate coefficient of the reaction (7) CF2O + H → CFO + HF determined in the burnt gases of the investigated flames is k7= 4.50 1013 exp(-11500/T) cm3mole-1s-1 between 1175 and 1490 K. Les structures de deux flammes prémélangées H2/O2/Ar/CF3H. une flamme pauvre et une stoechiométrique et d'une flamme stoechiométrique H2/O2/Ar/CF2HCl ont été établies par spectrométrie de masse couplée à un échantillonnage par faisceau moléculaire. Le but principal de ce travail est l'étude de la première étape de la consommation de CF3H et de CF2HCI avec des radicaux présents dans les flammes. Les coefficients de vitesse des réactions (1) CF3H + H → produits et (2) CF3H + O → CF3 + OH ont été déterminées:k1= 1,16 1014 exp(-8800/T) cm3 mole-1 s-1 entre 960 et 1300 K et k2= 1,10 1012 exp(-1600/T) cm3 mole-1 s-1 entre 920 et 1150 K. Dans la flamme pauvre 5% du CF3H sont consommés par H, 83% par O et 12% par OH, tandis que dans la flamme stœchiométrique 40% sont consommés par H. 42% par O et 18% par OH. La détermination du coefficient de vitesse de la réaction (4) CF2HCl + H →CF2H + HCl dans la flamme contenant du CF2HCl donne l'expression k4= 4,6514 exp(-7730/T) cm3mole-1s-1 entre 930 et 1155 K. Le coefficient de vitesse de la réaction (7) CF2O + H → CFO + HF déterminé dans les gaz brûlés des flammes examinées est k7= 4,50 1013 exp(-l 1500/T) cm3mole-1s-1 entre 1175 et 1490 K.

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