Термины, связанные с цементом. Эффективность разделения

Главная --> Справочник терминов

Эффективность разделения Пример 7. Эффективность радиационного инициирования

78 *. Какова начальная скорость инициирования радиационной полимеризации (20 °С) акрилонитрила в массе, если kp:k°-5 =0,70 л°'5-(моль-сГ°'5, КР = 5,0-1(Г4 моль • л"1 • с"1? Какова при этом скорость поглощения энергии, если эффективность радиационного инициирования 5,6?

Пример 7. Эффективность радиационного инициирования полимеризации метил метакрилата 7,5 Определите количество реакционных цепей, образовавшихся в течение 7 мни если мощность поглощенной ЛОЗЪЕ ^-частиц (60Со) составляет 0,93 103 МэВ-с-1

78 *. Какова начальная скорость инициирования радиационной полимеризации (20 °С} акрилонитрила в массе, если kp-.k^ =0,70 л°-5-(моль-с)-°'\ Кр =5,0-10-* моль-л'1 • с'' ? Какова при этом скорость noi лощения энергии, если эффективность радиационного инициирования 5,6?

Эффективность радиационного сшивания оценивают радиа-Ционно-химическнм выходом Сс — числом поперечных связей, образующихся в полимере при поглощении 100 эВ энергии излучения; для большинства сшивающихся полимеров Се=1—4.

Различного рода излучения с высокой энергией, например рентгеновские и у-лучъ, быстрые электроны, а-частицы, вызывают полимеризацию мономеров как в газовой, так и в жидкой фазе. При обычных температурах полимеризация, вызванная излучением*, всегда протекает по радикальному механизму. При низких температурах в некоторых случаях осуществляется ионный механизм полимеризации [155, 156]. Инициирование полимеризации радикалами или ионами представляет последнее звено в последовательности процессов, возникающих в результате первичного действия радиации на вещество. Химический эффект действия радиации, в частности эффективность радиационного инициирования, определяется совокупностью всех этих процессов. Поэтому необходимо рассмотреть основные процессы, протекающие в предрадикальной стадии радиолиза.,'

Следует отметить, что изложенный подход к анализу процессов сшивания основан на представлении о полной эффективности актов реакции, хотя, как было показано выше, это далеко не так. Низкая эффективность радиационного сшивания была показана в ряде работ на основании золь-анализа [51, 52].

Подсчитанная эффективность радиационного сшивания натурального каучука ЕП1, колеблется в пределах от 13 эв для очищенного от примесей каучука, облученного на воздухе у-лучами [137], до 67 эв для образцов очищенного каучука, облученных в вакууме электронами 4 Мэв [138]. Вторая из этих величин получена с учетом поправок на число сшивок, определенных по изменению набухания сетки [138, 139]. Значения Епс, определяемые различными методами для разнообразных условий облучения, составляют: 29—50 эв (значение 42 эв кажется наиболее верным) [140]; 48 эв [141, 142]; 60 эв [143, 144] и 31 эв [145]. Величина Еас, равная 40—50 эв, в настоящее время считается наиболее правильной для натурального каучука. Существует общее мнение, что низкие значения Р/а, равные 0,03—0,11, характерны для облучения в условиях, исключающих окисление каучука [133, 142—144, 146].

Введение в натуральный каучук различных галогенсодержащих соединений способствует увеличению эффективности радиационного сшивания в результате увеличения выхода свободных радикалов [153—156]. Присутствие в латексах натурального каучука воды также приводит к более интенсивному сшиванию при облучении [154—159]. Введение перед облучением в натуральный каучук обычных вулканизующих агентов, в том числе и серы, не влияет [160] на эффективность процесса радиационного сшивания. Сера при облучении при 25° присоединяется к каучуку и несколько уменьшает эффективность радиационного сшивания [161]. Некоторые наполнители способствуют радиационному сшиванию, возможно, вследствие химического присоединения макромолекул каучука к поверхности частиц наполнителя. При радиационной привитой сополимеризации стирола и натурального каучука квантовый выход свободных радикалов, образующихся в молекулах каучука и инициирующих процесс, Сир равен 0,26 [162]. Активность образующихся радикалов при инициировании привитой полимеризации ниже, чем в процессе образования поперечных связей; возможно также, что в присутствии стирола свободные радикалы образуются в меньших количествах.

Фенильные группы, входящие в состав полисилоксанов, заметно снижают эффективность радиационного сшивания [219, 229, 231, 239, 242—245]. Для силиконовых полимеров, облученных на воздухе, характерны следующие значения квантового выхода поперечных связей: 1,60 (полидиметилсилоксан); 1,12 (полидиметилдифенилсилоксан, состава 95 : 5%); 0,06 (полидиметилдифенилсилоксан, состава 75 : 25%) [229]. Ингибирующий эффект фенильной группы распространяется на 5—6 соседних диметилсилоксановых звеньев. Изучение низкомолекулярных силоксанов известной структуры, содержащих метильные и фенильные группы, позволило установить количественную зависимость между квантовым выходом газов, не сжижающихся при температуре 77° К (НСГ), и долей электронной плотности, приходящейся на метильные группы соединений [239 ].

Сравнительные исследования колпачковых и клапанных тарелок показали, что в нижней области нагрузок (при скорости газа в свободном сечении колонны до 1 м/с) колпачковая тарелка характеризуется лучшей эффективностью разделения. Это связано с тем, что прорези в колпачке обеспечивают лучшее распределение газа в жидкости, а патрубки колпачков предотвращают провал жидкости. В верхней области нагрузок (1— 1,6 м/с) эффективность разделения колпачковой тарелки уменьшается и становится ниже эффективности клапанной. Это объясняется каналообразованием. При больших нагрузках газ оттесняет жидкость от прорези колпачка, образуется канал, по которому газ без барботажа поднимается на следующую тарелку.

Высокая эффективность разделения турбинной тарелки позволяет снизить массу колонны на 25% по сравнению с колонной с колпачковыми тарелками.

эффективность разделения;

На протяжении многих лет в ректификационных и абсорбционных колоннах применялись главным образом колпачковые тарелки, имеющие высокую эффективность разделения в широком диапазоне изменения нагрузок. Значительным недостатком колпачковых тарелок является их относительно большая масса, высокая стоимость и сложность монтажа. В последнее время колпачковые тарелки все более вытесняются клапанными и другими тарелками новых типов.

Эффективность разделения определяют коэффициентом сепарации г\ (в %) или кратностью разделения 6р и долей уноса тяжелой фазы через сепаратор е (в %) [2].

Первые отечественные газоперерабатывающие заводы были оснащены абсорбционными н ректификационными колоннами с круглоколпачковыми и желобчатыми тарелками — был заимствован опыт нефтеперерабатывающей и других смежных отраслей промышленности. В 60-х годах на зарубежных нефте- и газоперерабатывающих заводах получили распространение клапанные тарелки, так как они имели более высокую производительность и обеспечивали хорошую эффективность разделения в широком диапазоне изменения нагрузок (диапазон устойчивой работы тарелок типа «Глитч» составляет 5—8*). Клапанные тарелки примерно в 1,5 раза легче колпачковых, для изготовления и монтажа их требуется значительно меньше времени, стоимость изготовления клапанных тарелок на 30—40% меньше стоимости колпачковых.

Таким образом, с помощью уравнений (67), (68) и рис. 49 можно определить размеры сепа-рационной секции для разделения двух расслаивающихся жидкостей (например, воды и нефти). Если в разделяемом потоке содержатся загрязняющие примеси, то скорость, определенная с no-t мощью этих уравнений, для данной среды является слишком высокой. В-такой среде поверхность раздела жидкостей обычно покрывается слоем твердых частиц (например, сульфидом железа), который значительно снижает эффективность разделения. Поэтому в данном случае скорость отвода жидкости из сепаратора принимается равной 65 % от скорости для чистых сред.

Размер образующихся кристаллов определяет тип разделительного устройства. Чаще всего кристаллы отделяют от маточного раствора на вакуум-фильтрах или центрифугах. На эффективность разделения и чистоту получаемого продукта помимо типа оборудования влияют и физические свойства суспензии, в частности ее вязкость. Как правило, центрифуги обеспечивают лучшее отделение маточного раствора, чем барабанные вакуум-фильтры. Например, остаточное содержание жидкой фазы в осадке, полученном на вакуум-фильтре, составляет обычно 20 — 30%, а в осадке, полученном на фильтрующей центрифуге, 3 — 10%. Содержание /г-ксилола в осадке при фильтровании составляет 72 — 82%, а при центрифугировании — 98%. Поэтому на II ступени разделения при выделении конечного продукта обычно устанавливают центрифуги. В процессах ряда фирм установка центрифуг предусмотрена и после I ступени кристаллизации.

Селективность никельтетра(4-метилпиридин)дироданида no-отношению к n-ксилолу невелика. Из технического ксилола, содержащего 13,6% этилбензола, 21,1% п-ксилола, 49,5% ж-ксилола и 15,8% о-ксилола, концентрация n-ксилола в клатратном соединении за один проход повышалась недостаточно. Лишь трехкратной клатрацией получен 97,4%-ный п-ксилол с выходом 75%. Эффективность разделения повышается, если предварительно ректифика-дией из технического ксилола получить концентрированную фракцию п- и jn-ксилола. Но даже в этом случае одноступенчатой

Ректификация смесей полициклических ароматических углеводородов — один .из наиболее простых и эффективных способов их разделения. Ее особенность определяется высокими температурами кипения и высокими температурами кристаллизации полициклических ароматических углеводородов. Это создает трудности, связанные с подводом тепла высоких параметров для обогрева низа колонны, опасностью осмоления и коксования в нижней части аппарата, выбором соответствующей системы конденсации (охлаждение горячим маслом или водой, кипящей под давлением). Ректификация в вакууме повышает эффективность разделения и снижает опасность осмоления сырья, но з то же время сближает температуры конденсации и кристаллизации, что осложняет ведение процесса. Осложняет ректификацию и сублимация полицикличе-ских ароматических углеводородов, приводящая к забиванию коммуникаций, «воздушников», вентиляционных систем.

Температура разделения может быть уменьшена, а эффективность разделения увеличена при азеотропнои ректификации сырого или обогащенного антрацена с гликолями и некоторыми алифатическими спиртами. В промышленном масштабе получают 93%-ный антрацен азеотропнои ректификацией с гликолями [17]. Правда, концентрация углеводородов в азеотропнои смеси составляет всего около 4%, что вынуждает использовать в системе большие объемы циркулирующего диэтиленгликоля и требует больших энергетических затрат.

Эквимолярного количества Эквимолекулярных соотношениях Эквимолекулярном соотношении Эквивалентными количествами Эквивалентном количестве Эльтекова эрленмейера Эластических деформаций Эластическое состояние Эластичных материалов