|
|
|
Главная --> Справочник терминов Достижении состояния Абсорбция и десорбция — это два основных массообменных процесса, на которых базируется абсорбционный метод разделения нефтяных и природных газов. Физическая сущность процессов заключается в достижении равновесия между взаимодействующими потоками газа и жидкости за счет диффузии (переноса) вещества из одной фазы в другую. Движущая сила диффузии определяется при прочих равных условиях разностью парциальных давлений извлекаемого компонента в газовой и жидкой фазах. Если парциальное давление компонента в газовой фазе выше, чем в жидкой, то происходит процесс абсорбции (поглощение газа жидкостью), и наоборот, если парциальное давление извлекаемого компонента в газовой фазе ниже, чем в жидкой, то протекает процесс десорбции (выделение газа из жидкости). Для практических расчетов более удобно выражать движущую силу не через парциальные давления, а через концентрации соответствующих компонентов (парциальное давление пропорционально концентрации, поэтому в качестве определяющего параметра можно принять в данном случае любой из них). При введении 0,5м3 водяного пара на 1 м3 кислорода и достижении равновесия отложения углерода не происходит. Однако прак-г тически при газификации образуется углерод в виде сажи. Поэтому в технологических расчетах задаются и выходом сажи, принимая его обычно в пределах 2—3% (масс.). Для упрощения технологического расчета исключают уравнение равновесия реакции паровой конверсии метана, определяющей выход метана, и в расчете учитывают только равновесие реакции конверсии окиси углерода с водяным паром. Доя углеводородов , которые тяжелее метана (.v > I), эти реакции необратимы и идут практически до конца. В зависимости от вида окислителя и условий процесса суммарная реакция моает быть как ак зотермической, так и эндотермической. Продукты реакций и водяной пар взаимодействуют меаду собой и при достижении равновесия дают состав газа, определяемый только соотношением С:Н:0 в реагирующей смеси и параметрами процесса, состав исходных углеводородов значения не имеет. Состав конвертированного газа при достижении равновесия определяется соотношением С:Н:0 в паросырьевой смеси, температурой и давлением в реакторе. Предполагается, что азот в реакции не вступает и рассматривается как инертный газ-разбавитель. В основе всех методов расчета равновесного состава газа лежит решение системы уравнений равновесия и материального баланса химических элементов (О, С, Н). Приближенно состав газовой смеси можно рассчитать оаедукищм образом. Предполагаем, что в люоой момент протекания реакций все неразложившиеся углерода (кроме метана) можно рассматривать как инертный газ, а продукты реакции достигают равновесия. Безусловно, такое предположение не совсем корректно (см. рис, 32); „одержание водорода и окислов углерода может быть выше равновесного, а метана -ниже. Но предположение о достижении равновесия дает возможность приближенно рассчитать состав газа, не рассматривая механизм и кинетику довольно сложных реакций. Полученный состав газовой смеси дает незначительную ошибку в тепловом балансе, и рассчитанные про--<шш температуры хорошо согласуются с экспериментальными данными На первом участке реактора расходуется вода и образуется дополнительное количество метана (рис. 45,в ) по реакции CI.6). В дальнейшем вода реагирует с метаном и концентрация его снижается. Степень приближения к равновесию, как и в предыдущем примере, высока только на выходе из реактора. В среднем состав газа в реакционной трубе далек от равновесного. Из этого следует, что при моделировании реакторов конверсии пользоваться гипотезой о достижении равновесия в каждой точке реактора ("равновесной" моделью) необходимо с остроожностыз. При достижении равновесия системы концентрации компонентов во влажном газе определяются из следующих соотношений: В сильно разбавленных растворах п\ « пр и я/ « яр. Поэтому при достижении равновесия имеем 4) прекращение роста цепи полимера наступает при достижении равновесия. Первые два метода основаны на зависимости растворимости полимера от его молекулярного веса. Очевидно, чем меньше молекулярный вес полимера, тем лучше его растворимость. Постепенно повышая температуру растворителя или подбирая систему растворителей, поочередно извлекают из полимера отдельные фракции все возрастающего молекулярного веса. Для фракционирования более удобно использовать полимер в виде пленок, получаемых из раствора полимера и наносимых на металлическую фольгу. В этом случае дробное растворение полимера происходит быстрее, чем при использовании его в виде порошка. Более тщательное разделение достигается по методу дробного осаждения. Сущность его заключается в том, что при добавлении в раствор полимера небольших количеств осадителя (до появления мути) первыми выпадают наиболее высокомолекулярные фракции. По достижении равновесия между осадком и раствором осажденную фракцию отделяют и в оставшийся раствор вновь вводят осадитель, повторяя эту операцию несколько раз. Коэффициент набухания макромолекулы. В разбавленном растворе полимера осмотическая сила, приводящая к диффузии растворителя внутрь полимерного клубка, существенно зависит от энергии Гиббса взаимодействия системы полимер — растворитель. В хороших растворителях чем сильнее взаимодействие полимер — растворитель, тем больше растворителя оказывается внутри полимерного клубка по достижении равновесия. Иными словами, отталкивание между сегментами макромолекулы как бы оказывается выше.- Следовательно, улучшение качества растворителя приводит к увеличению размеров макромолекулярного клубка, т. е. к его дополнительному набуханию. " Эффективность работы установок НТС при совершенном оборудовании и достижении состояния равновесия зависит от ^давления в низкотемпературном сепараторе, температуры и состава исходной смеси. 3. Прекращение роста и обрыв цепи. Вторая характерная особенность реакции поликонденсации — ее обратимый характер. При достижении состояния равновесия скорость образования полимера на каждой стадии взаимодействия мономеров равна скорости его разрушения (деструкции). Для получения полимеров с большой молекулярной массой необходимо нарушать это равновесие, удаляя выделяющиеся в процессе поликонденсации низкомолекулярные продукты. Для этого или повышают температуру реакционной среды, или процесс ведут при пониженном давлении. Первое необходимо для понижения вязкости реакционной среды, которая возрастает по мере течения реакции поликонденсации, а к снижению давления в реакторе прибегают, чтобы высокая температура не раз-рушала полимер. Таким образом, молекулярная масса полимера и Если гетерофазную систему, состоящую из двух жидкостей, не смешивающихся между собой или смешивающихся в незначительной степени, смешать с третьим, растворимым в обеих жидкостях веществом, то последнее распределится между обоими слоями не равномерно, а в зависимости от его растворимости в обеих жидкостях. Установлено, что по достижении состояния равновесия отношение концентраций растворенного вещества в обеих жидких фазах при данной температуре становится величиной постоянной Эта реакция может быть осуществлена нагреванием сложного эфира *с избытком спирта з запаянной трубке при довольно высокой температуре80. Удобнее действовать на сложный эфир небольшим количеством алкоголята натрия, растворенного з соответствующем спирте. Реакция эта обратима и останавливается при достижении состояния равновесия. Систематическое изучение этой реакции было. впервые произведено П б р д и с сотрудниками81, хотя отдельные наблюдения в этой области отмечались и раньше82. Алкоголиз сложных эфиров насыщенных жирных кислот, ароматических и ненасыщенных кислот протекает лри комнатной температуре при взбалтывании приблизительно с 10-кратным по весу количеством соответственного первичного спирта, в котором предварительно было растворено небольшое количество натрия или калия. Для замеще-ция алкоксильной группы остатком вторичного или третичного спирта реакционную смесь необходимо нагревать83. достижении состояния равновесия отношение концентраций растворенного Эта реакция может быть осуществлена нагреванием сложного эфира 'с избытком спирта в запаянной трубке при довольно высокой температуре80. Удобнее действовать на сложный эфир небольшим количеством алкоголята натрия, растворенного в соответствующем спирте. Реакция эта обратима и останавливается при достижении состояния равновесия. Систематическое изучение этой реакции было . впервые произведено П б р д и с сотрудниками81, хотя отдельные наблюдения в этой области отмечались и раньше82. Алкоголиз сложных эфиров насыщенных жирных кислот, ароматических и ненасыщенных кислот протекает при комнатной температуре при взбалтывании приблизительно с 10-кратны,м по весу количеством соответственного первичного спирта, в котором предварительно было растворено небольшое количество натрия или калия. Для замещения алкоксильной группы остатком вторичного или третичного спирта реакционную смесь необходимо нагревать83. Эта реакция может быть осуществлена нагреванием сложного эфира 'с избытком спирта в запаянной трубке при довольно высокой температуре80. Удобнее действовать на сложный эфир небольшим количеством алкоголята натрия, растворенного в соответствующем спирте. Реакция эта обратима и останавливается при достижении состояния равновесия. Систематическое изучение этой реакции было . впервые произведено П б р д и с сотрудниками81, хотя отдельные наблюдения в этой области отмечались и раньше82. Алкоголиз сложных эфиров насыщенных жирных кислот, ароматических и ненасыщенных кислот протекает при комнатной температуре при взбалтывании приблизительно с 10-кратны,м по весу количеством соответственного первичного спирта, в котором предварительно было растворено небольшое количество натрия или калия. Для замещения алкоксильной группы остатком вторичного или третичного спирта реакционную смесь необходимо нагревать83. С уменьшением температуры ниже Гт и увеличением межмолекулярного взаимодействия полимер переходит в высокоэластическое состояние. Взаимоперемещения цепей в целом в этом случае невозможны, и деформация приводит ,к возникновению критических напряжений, вызывающих механокрекинг. По достижении молекулярной массы, соответствующей текучести при данной температуре, механокрекинг прекращается; при дальнейшем понижении температуры механокрекинг каждый раз должен заканчиваться по достижении состояния текучести в данных условиях. Итак, критерий Кулона позволяет найти не только критическое условие, налагаемое на напряжение, но и направление, по которому будет осуществляться сдвиг при достижении состояния текучести. Когда при деформировании образуются полосы скольжения («деформационные полосы»), их направление отвечает отсутствию вращения или искажения формы при пластических деформациях в образце. Это обусловлено тем, что направление полос соответствует линиям, в которых происходит непрерывный переход от недеформированного к деформированному материалу из-за достижения критических условий, отвечающих достижению состояния текучести. Если при этом сохраняется неизменным объем материала, то полосы соответствуют направлениям сдвиговых деформаций, как это предсказывается формулой (11.5). В то же время использование критерия Мизеса не позволяет оценить направление развития пластических .деформаций и ориентацию деформационных полос без введения предположений, дополнительных к сформулированному соотношению между критическими значениями напряжений. а первичные экспериментальные данные, представленные на рис. 11.20, удовлетворяют соотношению о1 = — 11,1 + 1,36 а2, в котором Q! и 02 представляют собой истинные напряжения. Из последней формулы непосредственно видно расхождение экспериментальных результатов с предсказаниями критерия теку-чески Треска, поскольку согласно этому критерию требуется, чтобы при достижении состояния текучести выполнялосв^равен-ство Кривая, выражающая эту зависимость при достижении состояния равновесия, называется изотермой адсорбции.  Двукратным количеством Дубильных веществах Дальнейшим превращением Дальнейшую полимеризацию Давлением необходимо Давлением температура Действием электрического Действием алкилгалогенидов Действием азотистой |
- |
Навигация