|
|
|
Главная --> Справочник терминов Изменения концентрации В первых трех случаях характер изменения концентраций и время, затрачиваемое па достижение заданной степени превращения, соответствуют ранее выведенным уравнениям. Четвертый случай следует рассмотреть отдельно. Предположим, что процесс проводится в системе непрерьшнодействующих аппаратов идеального смешения (см. рис. 6 стр. 37). Допустим, что в первый аппарат вводятся ингредиенты, не содержащие продукта реакции. В первом аппарате концентрация продукта реакции составляет хг, во втором jca, в последнем хп (п — число секций агрегата). На рис. 7.12 показано распределение степени разделения, которое можно рассчитать, изменяя уровень разрешения или размеры исследуемой пробы. Образцы пленки представлены на рис. 7.5. Для образца, показанного на рис. 7.5, я, отчетливо видны два характерных уровня степени разделения: примерно 6 и 0,5 см. Эти уровни соответствуют малой и средней частотам изменения концентраций технического углерода, показанным на рис. 7.11. На этом же рисунке приведена высокочастотная составляющая, ответственная за слабо различимую степень разделения в образцах, представленных на рис. 7.5. Точную количественную оценку текстуры, соответствующей этой степени разделения, выполнить экспериментальными методами оказалось невозможно. Предполагают, что между характерной величиной степени разделения и конструкцией смесительных устройств в экструдере существует количественная связь [15]. Уравнение (14.2-1) — это уравнение второго порядка относительно концентрации связей А — А или В — В и первого порядка относительно концентрации связей А — В. Скорости изменения концентраций СА, Св и САВ выражаются следующим образом: 1 Под стационарным режимом протекания реакции подразумевается такой, когда концентрация активных промежуточных продуктов и разогрев реагирующей смеси сохраняют малые квазистационарные значения, изменяющиеся лишь в меру изменения концентраций исходных веществ. Затем .строят кинетические кривые изменения концентраций акриламида ci(t) и малеиновой кислоты cz(t) в процессе сополиме-ризации. изменения концентрации понимают такое изменение концентрации в определенном элементе (высоте или объеме) аппарата, при котором концентрация компонента на выходе из него уч становится равной равновесной концентрации на входе в него г/р1. Число ступеней изменения концентраций при переработке бинарных смесей сравнительно просто определяется графическим путем на диаграмме у — х (рис. 15), на которой наносятся рабочая линия (линия рабочих концентраций) процесса и кривая равновесия. Проводя из точки а, соответствующей конечной концентрации компонента, горизонтали и вертикали между кривой равновесия и рабочей линией до точки Ь, отвечающей начальной концентрации компонента, получаем ломаную линию, число ступеней которой и будет числом ступеней изменения концентраций Nc. До настоящего времени число тарелок в колоннах N? (абсорбционных и ректификационных) определяют делением числа ступеней изменения концентраций (Nc) на к. п. д. тарелки: При расчете процесса ректификации устанавливается число ступеней изменения концентраций, необходимых для намеченного разделения смеси Число ступеней изменения концентраций можно определить и по тепловой диаграмме равновесия (рис. 39). Как уже отмечалось 2, три точки, характеризующие состояние потоков А, В и С, связанных материально-тепловым балансом А + В = С, на тепловой диаграмме лежат на прямой линии. Поэтому в соответствии с уравнением (1. 139) точки, характеризующие состояние потоков пара G и жидкости L в данном сечении укрепляющей секции колонны, лежат на прямой, проходящей также через точку, абсцисса которой равна составу дистиллята yD, а ордината — энтальпии QD = HD + дк (точка Sг на рис. 39). В соответствии с уравнением (1. 144) точки, характеризующие состояния потоков G' и L' в данном сечении отгонной сек- тарелку колонны, определяется точкой Ь0, лежащей на коноде — прямой линии, соединяющей точку D с точкой L0, отвечающей жидкости, равновесной пару D (по составу). Соединяя точку L0 с полюсом S2 находят точку Glt отвечающую состоянию пара на следующей ступени изменения концентраций; затем, проводя коноду, находят точку Ь1г отвечающую состоянию жидкости, равновесной с паром Gt. Продолжая таким образом построение до точки питания F, находят число ступеней изменения концентраций в укрепляющей секции колонны. Кроме того, для оценки эффективности процесса пользуются также отношением изменения концентрации целевого компонента в газовой фазе от входа в аппарат до выхода из него к движущей силе в нижней части аппарата. Известно, что процесс абсорбции углеводородных газов протекает с выделением тепла — наибольший экзотермический эффект наблюдается в верхней и нижней частях абсорбера, так как наверху поглощается основная масса метана и этана, а внизу — бутана и более тяжелых углеводородов (рис. II 1.49). При переработке нефтяного газа средней «жирности» (С3<.нысшие = 300 г/м3) в абсорбере больше поглощается метана и этана, чем пропана и более тяжелых углеводородов (оценка проводилась в моль). А это значит, что извлечение нежелательных компонентов (метана и этана) приводит к большему выделению тепла, чем абсорбция высокомолекулярных целевых углеводородов, так как метан и этан имеют более высокие теплоты абсорбции при рабочих давлениях процессов. При этом профиль изменения концентрации пропана, например, формируется по высоте аппарата так, что в ряде случаев в средней части абсорбера начинается десорбция пропана из абсорбента, стекающего с вышележащих тарелок (см. рис. III.49, а). Иная картина наблюдается при взаимодействии с глицидолом. С увеличением конверсии &Набл возрастает. Как показало более детальное исследование, в данном случае преобладающим является катализ уретаном. Влияние изменения концентрации гли-цидола с конверсией не играет заметной роли, так как по данным ИК-спектроскопии соотношение свободного и связанного глици-дола существенно не меняется вплоть до практически полного завершения реакции. Это обстоятельство может быть связано иля с большой прочностью ассоциированного комплекса формулы В процессе отмывки протекают реакции взаимодействия между полисульфидными группами полимера и неорганического полисульфида. Эти реакции вызваны сдвигом равновесия в реакционной среде вследствие изменения концентрации водных растворов полисульфида натрия. Одновременно имеет место перестройка молекулярных цепей полимера, приводящая к изменению его молекулярных параметров. Было установлено, что в растворах CuCl-MeCl происходит повышение концентрации водородных ионов при растворении в них ацетилена или ВА, что связано с ионизацией ацетиленовых углеводородов при образовании ими координационных связей с CuCl-NH4Cl. При образовании КС ДВА и тетрамера ацетилена, не содержащих активного водорода, не происходит изменения концентрации водородных ионов растворов CuCl-MeCl, а также их полимеризация. На рис. 20 и 21 приведены кривые изменения концентрации ортоводорода и выделяющейся теплоты' конверсии при орто-пара-превращении в зависимости,от времени. Влияние изменения концентрации. Если к системе, находящейся в состоянии равновесия, прибавлять дополнительные количества одного из веществ, участвующих в реакции, то скорости прямого и обратного процессов изменятся, но таким образом, что система снова придет в состояние равновесия. В этом новом состоянии концентрации всех веществ будут отличаться от первоначальных, но соотношение между ними (определяемое константой равновесия) останется прежним. Иначе говоря, в равновесной системе нельзя изменить концентрацию только одного из веществ, не вызывая изменений концентраций всех остальных. В соответствии с принципом Л е Шателье в системе развивается процесс, уменьшающий концентрацию дополнительно вводимого вещества. рации NaCl растворимость ХА падает. Так, растворимость ХА в растворе, содержащем до 10% NaCl и до 6% дихлоргидринов при 20°С, составляет 2.2 г/л, а при содержании соли 2% — 3.2 г/л. Для исследования влияния исходной концентрации ХА на выход ДХГ были взяты растворы с содержанием 2.5; 5.0; 10.0 г/л ХА, т. е. в пределах его растворимости и выше. Соотношение исходных компонентов поддерживали в пределах ХА : НСЮ = 1 : 1.03. Концентрация НС1О составила 1.75; 3.0; 6.9 г/л соответственно. Изменения концентрации добивались изменением степени разбавления исходных компонентов путем уменьшения кратности циркуляции реакционной массы. Результаты опытов приведены в табл. 2.26. Концентрация ДХГ в конечном растворе — 59 г/л, NaCl — 40 г/л, молярное соотношение НСЮ : ХА = 1.03 : 1, температура 22°С, рН НСЮ 4.5-5.0, продолжительность обработки 1 ч, дебаланс по водной фазе — 0.04%, по ХА — 4.5%. Таким образом, временная зависимость изменения концентрации гипохлорита кальция может быть достаточно сложной, многофакторной, и поэтому предварительную обработку исходных данных проводили по методу начальных скоростей. На рис. 2.22 приведена зависимость изменения начальной скорости реакции от рН среды, т. е. от концентрации ионов гидроксила, указывающая на первый концентрационный порядок реакции по катализатору почти во всем диапазоне изменения концентрации катализатора. Вследствие теплового движения макромолекул в растворе происходит перемещение (диффузия) растворенного вещества в направлении от большей концентрации к меньшей. Если осторожно "наслоить" на поверхность раствора полимера с концентрацией С\ растворитель (Со), то постепенно граница раздела А-А будет размываться (рис. 1.11). Молекулы растворителя будут диффундировать в направлении х в раствор, а макромолекулы - в противоположном направлении, в слой растворителя. Изменение концентрации на отрезке dx называется градиентом концентрации. Скорость изменения концентрации в результате диффузии (скорость диффузии) описывается соотношением  Изменение химических Изменение концентрации Изменение механизма Изменение молекулярной Изменение оптической Изменение пластичности Изменение положения Изменение распределения Изменение содержания |
- |
Навигация