|
|
|
Главная --> Справочник терминов Равновесному набуханию Для определения равновесного влагосодержания природных газов широко используют графики, приведенные, например, в работах [1—4]. На рис. III. 1 представлена зависимость равновесного влагосодержания природного газа от температуры, плотность которого по отношению к воздуху равна 0,6 [2]. При плотности газа более 0,6 и при наличии в воде солей величину влагосодержания, полученную с помощью этого графика, необходимо умножить соответственно на коэффициенты d и (или) С2, значения которых приведены на рис. III. 1. С увеличением плотности газа и содержания солей величина влагосодержания уменьшается (при прочих равных условиях). На равновесное влагосодержание влияет также наличие в газе пропана и более тяжелых углеводородов, сероводо- рода (HaS), диоксида углерода (СО2) и азота (N2). В присутствии H2S и СО2 влагосодержание увеличивается, а при наличии в газе N2 уменьшается. Поэтому при содержании в газе больших количеств тяжелых углеводородов, СО2 и H2S значения влагосодержания, вычисленные по номограмме, могут существенно отличаться от фактических значений. При наличии сероводорода в газе менее 20% величину равновесного влагосодержания природного газа можно определять по методике Шарма и Кемпбела (максимальная ошибка составляет не более 6%) [2]. 2. Из графика равновесного влагосодержания (см. рис. 139) определяем содержание влаги в сыром газе, поступающем в адсорбер на осушку. Оно равно 0,98 г/м3 (0,98-10 3 кг/м3). Количество влаги, извлекаемое из газа за цикл адсорбции в одном адсорбере при этом составляет: Для определения равновесного влагосодержания природных газов широко используют графики, приведенные, например, в работах [1—4]. На рис. III. 1 представлена зависимость равновесного влагосодержания природного газа от температуры, плотность которого по отношению к воздуху равна 0,6 [2]. При плотности газа более 0,6 и при наличии в воде солей величину влагосодержания, полученную с помощью этого графика, необходимо умножить соответственно на коэффициенты Сх и (или) С2, значения которых приведены на рис. III. 1. С увеличением плотности газа и содержания солей величина влагосодержания уменьшается (при прочих равных условиях). На равновесное влагосодержание влияет также наличие в газе пропана и более тяжелых углеводородов, сероводо- рода (H2S), диоксида углерода (СО2) и азота (N2). В присутствии HaS и СО 2 влагосодержание увеличивается, а при наличии в газе N2 уменьшается. Поэтому при содержании в газе больших количеств тяжелых углеводородов, СО2 и H2S значения влагосодержания, вычисленные" по номограмме, могут существенно отличаться от фактических значений. При наличии сероводорода в газе менее 20% величину равновесного влагосодержания природного газа можно определять по методике Шарма и Кемпбела (максимальная ошибка составляет не более 6%) [2]. Одним из важных вопросов проектирования установок НТК является определение равновесного влагосодержания газа. Для этой цели применяют графические и аналитические методы. В области низких температур предпочтительны аналитические методы, из которых наиболее точным является уравнение Р. Ф. Бюкачека. Рис. 1. Зависимость равновесного влагосодержания газа от давления и температуры Упругость паров воды и соответственно влагосодержанне газа при равновесии над льдом меньше, чем над переохлажденной водой, при тех же давлениях. С учетом этого для определения равновесного влагосодержания газа при температурах ниже О °С необходимо значение равновесного влагосодержания газа умножить на коэффициент Ко, характеризующий переохлажденную воду. Зависимость коэффициента Ко от температуры и давления представлена на рис. 3, а. Изменение равновесного влагосодержания газа (г/м3) в зависимости от давления работе [36]. Зависимость равновесного влагосодержания газов жения равновесного влагосодержания в материале Задание. На основании полученных данных по равновесному набуханию объяснить, на чем основано определение параметров пространственной сетки сшитого полимера. После этого вулканизаты подвергают равновесному набуханию в различных растворителях (бензоле, толуоле, ксилоле, хлорформе и др.) и определяют по уравнению Флори константу взаимодействия полимера с растворителем Рис. 2.7. Кинетика сшивания (по равновесному набуханию) при 160 °С ХПЭ (/—3) и ХСПЭ (4) смесью 15 масс, ч оксида магния и соли СГ, взятой в количестве 6 (/), 8 (2), 10 (3) и 6,5 (4) масс. ч. Степень сшивания (1/Q) по равновесному набуханию Влияние влажности на внутренние напряжения в эпоксидных полимерах можно показать на примере эпоксидной смолы ЭД-20, отвержденной полиэтиленполиамином [102] (аналогичные данные получены и на других системах). Термические внутренние напряжения в образцах, (утвержденных при Г> Тс, сначала резко снижаются, а после пребывания образцов в воде в течение 1,5 ч знак ав„ изменяется на обратный. Равновесные значения авн для пленок толщиной «0,1 мм достигаются после выдержки образцов в воде в течение 6 ч. (Равновесными напряжениями будем называть напряжения, которые соответствуют равновесному набуханию полимера при данной влажности и температуре измерения.) Последующее длительное пребывание в воде не приводит к уменьшению внутренних напряжений, еслч только образец не разрушается Влияние влажности на внутренние напряжения в эпоксидных полимерах можно показать на примере эпоксидной смолы ЭД-20, отвержденной полиэтиленполиамином [102] (аналогичные данные получены и на других системах). Термические внутренние напряжения в образцах, (Утвержденных при 7> Тс, сначала резко снижаются, а после пребывания образцов в воде в течение 1,5 ч знак ав„ изменяется на обратный. Равновесные значения авн для пленок толщиной «0,1 мм достигаются после выдержки образцов в воде в течение 6 ч. (Равновесными напряжениями будем называть напряжения, которые соответствуют равновесному набуханию полимера при данной влажности и температуре измерения.) Последующее длительное пребывание в воде не приводит к уменьшению внутренних напряжений, еслч только образец не разрушается На практике [23] обычно определяют Мс независимым методом (например, по величине равновесного модуля или константе эластичности Ci из уравнения Му-ни — Ривлина), подставляют ее в уравнение Флори вместе с данными по равновесному набуханию сетки в исследуемом растворителе (т. е. вместе с vk) и рассчитывают [л. Желательно провести опыт при разных Vh, так как часто определенная таким путем константа взаимодействия зависит от густоты сетки. Эта зависимость тем сильнее, чем «хуже» растворитель, т. е. чем больше разница параметров растворимости каучука и растворителя. Например, при набухании в бензоле ненаполненных вулканизатов тройного этиленпропилено-вого каучука (СКЭПТ) (х= 0,488 + 0,271 vh, в толуоле ц = 0,429 + 0,21 8 УЪ в гептане ^=0,354+0,083^ и в ксилоле (1=0,34+0,21 Vh [24]. Для перекисных вулканизатов НК параметр взаимодействия составляет: при набу- Отметим, наконец, что если относительная погрешность определения пс по равновесному набуханию составляет 9 — 10%, то при определениях по значениям Ci и равновесному модулю погрешность уменьшается и не превышает 5% [28]. до и после экстракции бензолом. Степень сшивания геля определяют по равновесному набуханию образцов. Для определения молекулярной массы золь-фракции предложены эбулиоскопический метод [43] и метод турбидиметрического титрования [44]. Однако, учитывая их 'Сложность, вряд ли можно рекомендовать эти методы для широкого использования. Соответствие экспериментальных значений концентрации активных цепей, определенных по равновесному набуханию и по содержанию золь-фракции, проверил А. С. Лыкин [41] на примере радиационных вулкани-затов НК, СКД и СКС-ЗОАРК. Оказалось, что в исследованном интервале степеней сшивания (от 0,5 -10~5 до 23-10~4 моль/см3) расхождение в результатах не превышает 20%, причем значения 1/Мс, определенные по равновесному набуханию, как правило, выше. К сожалению, только СКД до сшивания характеризовался наиболее вероятным ММР. Для НК и СКС исходное ММР оказалось значительно более широким. Автор полагает, что по мере облучения происходит не только сшивание, но и частичная деструкция цепей, вследствие чего ММР этих образцов после облучения значительной дозой (R ^ 8 Л1рад) становится 'практически наиболее вероятным. Однако имеющиеся данные показывают, что Р/а<0,1 как для НК, так и для СКС [45], вследствие чего высказанное предположение нуждается в дополнительном обосновании. Очевидно, нужны также и более надежные сопоставления значений 1/Мс, получаемых методом золь-гель анализа, с значениями, полученными ранее развитыми методами. Ограничение этого метода связано с ограниченными возможностями точного определения золь-1фракции: в густых сетках содержание золя очень мало и ошибка определения высока, а в очень редких сетках при экстракции возможно частичное разрушение сетки. В связи с этим метод дает хорошие результаты при анализе сеток умеренной густоты, обычно менее густых, чем характерно для реальных вулканиза-тов. Другая трудность состоит в необходимости точно определять ММР низкомолекулярной фракции, а не всего образца, так как именно этим показателем определяется содержание золь-фракции. Из экспериментальных данных, полученных разными авторами по равновесному набуханию латексных частиц и суммированных Герренсом [7], видно, что набухание увеличивается с повышением гидрофильное™ мономера (табл. 3.3).  Разделяемых компонентов Разделения компонентов Разделения природного Разделения углеводородных Разделение изомерных Разделение углеводородов Разделительная способность Радикалов возникающих Раздробленном состоянии |
- |
Навигация