|
|
|
Главная --> Справочник терминов Интенсивного поглощения В одной из моделей механизм массопередачи упрощенно представляется следующим образом (рис. 9). Предполагается, что с обеих сторон от поверхности соприкосновения фаз в каждой фазе образуются неподвижные или ламинарнс движущиеся диффузионные слои (пленки), отделяющие поверхность соприкосновения от ядра потока соответствующей фазы. Ядро фазы — основная масса фазы, где происходит интенсивное перемешивание. Принимается, что вследствие интенсивного перемешивания в ядре фазы концентрация распэеделяемого вещества в нем практически постоянна. Перенос вещества в ядре фазы осуществляется преимущественно за сче'1 конвекции, т. е. движущимися частицами носителя (распределяющей фазы) и распределяемого (целевого) вещества. Из двухстадийного механизма образования дифенилолпропана следует, что в начале процесса целесообразно создавать условия, •благоприятные для разложения гидроперекиси, а затем— для конденсации фенола с ацетоном. В связи с этим в первый период реакции поддерживают более низкую температуру путем интенсивного перемешивания и охлаждения, а потом ее повышают и вводят сернистое соединение, ускоряющее образование дифенилолпропана115"118. Применение более интенсивного перемешивания позволяет смягчить условия и ускоряет реакцию. Для опытной обработки процесса, где предусматривалось более интенсивное перемешивание, была рекомендована температура процесса 60°С с повышением ее до 80-90°С в течение последнего часа. В системах ж и д к о с т ь —т в е р д о е вещество для побуждения реагентов к взаимодействию требуется сильно развитая поверхность фазового контакта и большая скорость перемещения частиц одной фазы относительно другой фазы (энергичное перемешивание). При соблюдении этих условий процесс значительно ускоряется и достигается полнота его протекания. В случае весьма активного взаимодействия жидкости и твердого вещества процесс может протекать и (k-л интенсивного перемешивания. При этом в качестве реакционных аппаратов могут служить камеры (аппараты типа V'a) или трубчатки (аппараты типа V6), заполненные твердым веществом, которое омывается жидкостью. Менее активные жидкость и твердое вещество реагируют с достаточной скоростью лишь при создании сильно развитой поверхности фазового контакта, т. е. при условии тонкого измельчения твердого ве- Интенсивность перемешивания ингредиентов. Подавляющее большинство процессов протекает только при условии более или менее интенсивного перемешивания ингредиентов. При взаимодействий' несмешивающихся жидкостей или жидкостей и твердых веществ перемешивание является одним из важнейших средств Характер размешу. Е.^НИЧ ингредиентов в сульфураторах этого типа зависит от консистенции реакционной массы. При сульфировании жидких j!ciiMv.:-B, не смешивающихся с сульфирующим агентом, треоуетсч л :-п«. dCviEiv. •)•;: перемешивание. В процессе сульфирования "верды.ч ;:;/спендированны.\ веществ интенсивного перемешивания н<: требуете ^ Поэтому в рассматриваемых сульфураторах примекнюус > соответственно и якорные и пропеллерные мешалки. Условия иронее.со;. нейтрализации сульфитом натрия таковы: к нагретому до 90— 100' раствору сульфита при размешивании постепенно приллвакч сульфомассу (иногда предварительно разбавленную подои) ••}.'''и же к сульфомассе постепенно приливают раствор сульфита ргл'рпя, нагретый до 90—100°. При нейтрализации происходит кыделенш: сернистого газа, сопровождающееся сильным вспениванием реакционной массы. Выделяющийся SO2 обычно проходит систему ловушек и направляется в отделение щелочного плавления для нейтрализации разбавленных водой щелочных плавов. 'По окончании нейтрализации, которая проводится весьма быстро, реакционную массу некоторое время размешивают при 100—-10,о': для белее полного удаления из нее сернистого газа. В процессе м.чгграг;иззции не требуется интенсивного перемешивания и нагревлнш!, гаи: как и результате этого процесса образуется подвижная реакционная мясса, достаточно легко размешиваемая При восстановлении цинковой пылью не требуется интенсивного перемешивания реакционной массы и мешалки необходимы главным образом для очистки стенок котла от налипающей на них реакционной массы. Реагенты, участвующие в рассматриваемых процессах конденсации, образуют систему несмешивающихся жидкостей (серная кислота и вещества, подвергаемые конденсации) или суспензию твердого измельченного исходного вещества в жидком конденсирующем агенте. При периодических процессах для взаимодействия веществ в таких системах требуется аппаратура типа обычных реакционных котлов (см. рис. 1, стр. 17, типы IVв и Ve). Консистенция реакционной массы обычно вязкая, густая (часто смолоподобная), поэтому в качестве размешивающих приспособлений можно применять только якорные мешалки, тем более, что при конденсации в присутствии серной кислоты не требуется интенсивного перемешивания. Благодаря интенсивному перемешиванию в зоне кипящего слоя возможен ввод реагентов в этот слой при температуре гораздо более низкой, чем температура контактирования, тогда как в аппаратах с неподвижным слоем катализатора это недопустимо. Почти во всех таких аппаратах некоторая часть неподвижного слоя катализатора всегда является зоной подогрева исходных веществ и не используется как катализаторное пространство. Вследствие интенсивного перемешивания в ряде случаев возможен также раздельный ввод реагентов в кипящий слой. Это исключает необходимость установки перед конверторами специальных смесителей. Для повышения эффективности поглощения применяют двух-или трехступенчатые противоточные схемы с интенсивным перемешиванием с помощью пропеллерных мешалок, насосов-смесителей или инжекторов. Лучшие результаты получены в реакторах интенсивного перемешивания с герметичным приводом. Каждая ступень поглощения состоит из смесительного насоса, отстойниками холодильника. Изучение спектров поглощения различных парафинов (от пропана до гептана) в ходе их медленного окисления Эгертон начал еще в 1933 г. совместно с Пидженом [14]. В этой ранней работе было найдено, что хотя «ами углеводороды прозрачны во всей кварцевой ультрафиолетовой области, но по ходу медленного их окисления в спектрах наблюдается поглощение. При этом для такого углеводорода, как, например, пропан, поглощение отсутствует на протяжении всего периода индукции. Впервые возникает оно сразу после окончания периода индукции в виде сплошного интенсивного поглощения в далеком ультрафиолете. Лишь после этого. т. е. на дальнейшей стадии окисления, в спектре появляются полосы поглощения в области от 3200 до 2800 А. Эти последние вполне совпадают с хорошо известным спектром поглощения формальдегида. Сложнее обстоит вопрос с установлением природы вещества, обусловливающего сплошное поглощение в далеком ультрафиолете. Такое поглощение дают как пе-рекисные соединения, так и органические кислоты. Поэтому авторы провели специальные опыты по сопоставлению интенсивностей сплошного поглощения, измеренного, во-первых, при медленном окислении парафинов, и, во-вторых, при исследовании спектра кислот, взятых в концентрациях, в которых они возникают при этом окислении. Оказалось, что сплошное поглощение в далеком ультрафиолете в основном связано с образованием кислот. Только при окислении бутана было найдено, что оно сильнее, чем то поглощение, которое вызывается получающимися в этом случае кислотами. сы вблизи 210 нм. Введение хромофора или ауксохрома к бензольному ядру приводит к потере такого специфичного признака бензольного ядра, как тонкая структура В-полосы, и уменьшает надежность идентификации бензольного ядра по УФ-спектру. Выявление структурных элементов на основе анализа интенсивных /С-полос в подавляющем большинстве случаев оказывается невозможным из-за их малой специфичности. Действительно, наблюдение /С-полосы может свидетельствовать лишь о наличии той или иной цепочки сопряженных кратных связей (появление интенсивной полосы в районе 215—240 нм является признаком фрагмента из двух сопряженных кратных связей, а наличие интенсивного поглощения при .К > 260 нм указывает на ^ присутствие более чем двух сопряженных кратных связей и т. д.), но не позволяет установить природу атомов, включенных в цепь сопряжения. Большую структурную информацию можно извлечь из анализа УФ-спектра сы вблизи 210 нм. Введение хромофора или ауксохрома к бензольному ядру приводит к потере такого специфичного признака бензольного ядра, как тонкая струкгура 5-полосы, и уменьшает надежность идентификации бензольного ядра по УФ-спектру. Выявление структурных элементов на основе анализа интенсивных К-полос в подавляющем большинстве случаев оказывается невозможным из-за их малой специфичности. Действительно, наблюдение /С-полосы может свидетельствовать лишь о наличии той или иной цепочки сопряженных кратных связей (появление интенсивной полосы в районе 215;—240 нм является признаком фрагмента из двух сопряженных кратных связей, а наличие интенсивного поглощения при .К > 260 нм указывает на - присутствие более чем двух сопряженных кратных связей и т. д.), но не позволяет установить природу атомов, включенных в цепь сопряжения. Большую структурную информацию можно извлечь из анализа УФ-спектра Также отрицательно сказывается присутствие веществ, ускоряющих образование хлористого сульфурила SO2C12 ич сернистого ангидрида и хлора 8. Катализаторами этого процесса являются многочисленные и разнообразные вещества (например, уксусная кислота, камфора, древесный уголь). Вредное влияние хлористого сульфурила рассматривается как следствие интенсивного поглощения им коротковолнового света 3. Группы О—II п N—Н могут быть легко идентифицированы по наличию в ИК-спектре соединения интенсивных полос поглощения в области 3700— i 3100 см"1, а системы с тройными связями — по наличию поглощения в области 2300—2100 см~' (обычно в этой области спектра отсутствуют другие полосы поглощения); точно так же о наличии карбонильных соединений судят по появлению интенсивного поглощения в области 1900—1600 см"1. интенсивного поглощения им коротковолнового света 3. Ниже приведены длины волн спектров (в мк) наиболее интенсивного поглощения для различных функциональных групп, входящих в состав полиуретана [17]: Абсорбционная ИК-спектроскопия - раздел молекулярной оптической спектроскопии, основанный на измерении поглощения инфракрасного (теплового) излучения соединениями с ковалентными связями. При прохождении ИК-излучения (диапазон длин волн 0,76...500 мкм) через вещество поглощаются лучи тех частот, которые совпадают с частотами собственных колебаний групп атомов, образующих молекулы вещества (обычно в области от 1 до 20 мкм). Поглощение энергии обусловлено колебательными движениями с изменением длин связей (валентные колебания), валентных углов (деформационные колебания) и др. Поглощение, вызываемое определенными группами атомов в молекуле (например, -ОН, -СООН, -СНз, -С(, HS и т. д.), называют характеристическим. Область интенсивного поглощения называют полосой поглощения. Совокупность полос поглощения в виде непрерывной кривой представляет собой спектр поглощения. При построении ИК-спектров по оси абсцисс откладывают длину волны X , мкм или волновое число v, см"1 (число волн, приходящееся на 1 см длины волны излучения), а по оси ординат - пропускание в процентах или по-146 Как видно из рис. 1, для акридина имеются две области интенсивного поглощения в ультрафиолетовой части спектра, причем та из них, которая лежит со стороны больших длин волн, заходит в видимый спектр и благодаря этому акридин кажется желтоватым. При образовании катиона (в результате присоединения протона к азоту кольца) поглощение распространяется еще дальше в видимую часть спектра, вследствие чего соли акридина имеют отчетливую-желтую окраску как в твёрдом состоянии, так и в растворах (более подробные Как видно из рис. 1, для акридина имеются две области интенсивного поглощения в ультрафиолетовой части спектра, причем та из них, которая лежит со стороны больших длин волн, заходит в видимый спектр и благодаря этому акридин кажется желтоватым. При образовании катиона (в результате присоединения протона к азоту кольца) поглощение распространяется еще дальше в видимую часть спектра, вследствие чего соли акридина имеют отчетливую-желтую окраску как в твёрдом состоянии, так и в растворах (более подробные Исследование влияния структурно-морфологических особенностей порошкообразного ПВХ на температуру и время поглощения пластификатора авторы проводили на установке, схема которой приведена на рис. 7.6. ПВХ и пластификатор в различном соотношении (с общей массой 120 г) загружали в обогреваемую силиконовым маслом смесительную камеру объемом 3'10~3 м3 и перемешивали двухлопастной мешалкой диаметром 0,09 м и с частотой вращения не более 120 мин-1 (линейная скорость 0,6 м/с). "Мягкие" условия перемешивания были выбраны с целью сохранения поверхности зерен полимера. Принцип действия установки основан на том, что изменение концентрации пластификатора в поверхностных слоях полимера, зависящее от скорости диффузии, сопровождается изменением момента сопротивления на валу мешалки, которое измеряется тензодатчиком и непрерывно регистрируется прибором. С помощью установки определяли температуру начала интенсивного поглощения пластификатора, температуру, при которой заканчивается поглощение пластификатора поверхностью зерен, а также продолжительность поглощения. Большое внимание привлекают исследования физических свойств кварца и других силикатов. Мы остановимся лишь на работах, посвященных изучению влияния облучения кварца жесткими лучами. В результате бомбардировки нейтронами кристаллического кварца граница интенсивного поглощения смещается и становится такой же, как у плавленого кварца. Плавленый кварц под влиянием облучения не изменяется. Наблюдаемое смещение можно объяснить образованием областей аморфного SiOz в результате локального плавления [208].  Исходного материала Иллюстрировать следующим Искажения кристаллической Исключается возможность Исключает возможности Исключают возможность Исключением некоторых Исключение составляют Исключительное образование |
- |
Навигация