|
|
|
Главная --> Справочник терминов Температуре кристаллизации Температура, соответствующая на диаграмме Р—Т критиче-,скому давлению конденсации, не равна критической температуре конденсации многокомпонентной смеси. Иначе ведет себя многокомпонентная система в заштрихованных областях. Действительно, если проводить изотермическое сжатие смеси в интервалах температур, соответствующих температуре критической точки К и критической температуре конденсации (Тк и TN), то система ведет себя отлично от индивидуального вещества. В качестве холодильной машины на ГПЗ при условии применения хладоагента — пропана может быть использован отечественный пропановый агрегат АТКП 435-1600. Этот агрегат может работать в диапазоне температур кипения пропана от —38 до —25 °С при температуре конденсации не более 47 °С. Агрегат состоит из центробежного компрессора, электродвигателя, повышающего редуктора, систем смазки компрессора и редуктора, дистанционного и местного щитов управления. Центробежный компрессор выполнен четырехступенчатым, двухсекционным, он работает по холодильной схеме с двухступенчатым дросселированием и промежуточным сосудом. Основные показатели работы АТКП-435-1600 представлены в табл. V.5 Применение адсорбентов для очистки водорода весьма удобно, так как интенсивность адсорбции резко возрастает с понижением температуры и при темяературе, близкой к температуре конденсации адсорбируемого газа, достигает максимальной величины. Количество газа, которое может быть адсорбировано, является функцией температуры и давления. Величина эффективной поверхности адсорбента может быть вычислена по количеству газов. Жидкие вещества поступаю'! в приемники или в тару или, в случае необходимости, направляются на дальнейшую очистку. Газы, содержащие пары жидких веществ в. количестве, соответствующем парциальному давлению пара над жидкостью при температуре конденсации, поступают на санитарную очистку перед удалением их в атмосферу, либо подаются на дополнительную очистку перед повторным возвращением газов в производственный процесс. Температура, соответствующая на диаграмме Р—Т критическому давлению конденсации, не равна критической температуре конденсации многокомпонентной смеси. Иначе ведет себя многокомпонентная система в заштрихованных областях. Действительно, если проводить изотермическое сжатие смеси в интервалах температур, соответствующих температуре критической точки /С и критической температуре конденсации (Тк и TN), то система ведет себя отлично от индивидуального вещества. В качестве холодильной машины на ГПЗ при условии применения хладоагента — пропана может быть использован отечественный пропановый агрегат АТКП 435-1600. Этот агрегат может работать в диапазоне температур кипения пропана от —38 до —25 °С при температуре конденсации не более 47 °С. Агрегат состоит из центробежного компрессора, электродвигателя, повышающего редуктора, систем смазки компрессора и редуктора, дистанционного и местного щитов управления. Центробежный компрессор выполнен четырехступенчатым, двухсекционным, он работает по холодильной схеме с двухступенчатым дросселированием и промежуточным сосудом. Основные показатели работы АТКП-435-1600 представлены в табл. V.5 В качестве холодильного агента наиболее распространен аммиак. Температуре конденсации его 25—35° С (в зависимости от температуры охлаждающей воды) отвечает среднее давление конденсации (РК) Ю—14 кГ/см?. Аммиачные холодильные установки выпускаются для широкой области температур испарения (от —10 до —60° С). У нас наиболее распространены установки с поршневыми аммиачными компрессорами. При температуре испарения ta до —25° С применяют одноступенчатое сжатие, при ?и до —50° С — двухступенчатое сжатие, при tz до —60° С — трехступенчатое сжатие. Мощные аммиачные установки начинают выпускать с турбокомпрессорами. При расчете по этой методике получается определенная температура несконденсированной парогазовой смеси Т'т, отводимой с верха конденсатора. Для тех случаев, когда задаваемая температура выхода парогазовой смеси из конденсатора ниже этой температуры, Малков, Кравец и Арон [3, 4] рекомендовали способ расчета, основанный на допущении, что степени извлечения отдельных компонентов обратно пропорциональны равновесным отношениям компонентов, взятым при средней температуре конденсации. Кравец [2 ] позднее предложил составлять материальный баланс процесса конденсации в этом случае по участкам в два или несколько этапов. вают до кипения. Горячие пары омывают сосуд 2, конденсируются в холодильнике и вновь стекают в колбу. Через определенное время в сосуде 2 устанавливается температура, равная температуре конденсации паров применяемой жидкости. В качестве такого нагревателя для пистолета обычно применяют негорючие жидкости: хлороформ (т. кип. 61°), три-хлорэтилен (т. кип. 86°), воду (т. кип. 100°), тетрахлорэтилен (т. кип. 120°), трихлорэтан (т. кип. 146°). * Ту2 — время, прошедшее от начала выдерживания полимера при температуре кристаллизации до момента, когда уменьшение объема полимера вследствие кристаллизации достигает половины от конечной величины этого уменьшения. В стандартах на индивидуальные ксилолы регламентируются такие показатели, как фракционный состав, степень очистки от непредельных, содержание сульфируемых веществ, содержание основного вещества, оценивающееся обычно по температуре кристаллизации. Требования к качеству ксилолов, выпускаемых отечественной промышленностью, приведены в табл. 18. При использовании ксилолов такого качества обеспечивается нормальный процесс производства диметилтерефталата и фталевого ангидрида. В зарубежной практике для производства терефталевой кислоты жидкофазным окислением в полярных растворителях используют n-ксилол со степенью чистоты не ниже 98%, а в некоторых схемах синтеза диметилтерефталата даже 99,6—99,8%, причем каждая партия n-ксилола специально проверяется на «окисляемость» [39^229—230]. Для определения в смоле содержания нафталина применяют метод, включающий лабораторную дистилляцию смолы с последующим анализом фракций (определение содержания нафталина по температуре кристаллизации). Такую информацию можно получить при 'Непосредственном хроматографировании каменноугольной смолы [85], причем отпадает необходимость в сложном и трудномеханизируемом дистилляционном анализе смолы. Содержание насыщенных углеводородов до недавнего времени оценивалось по количеству «несульфируемых». Можно было также оценивать их количество сравнением плотностей и показателей преломления испытуемого и эталонного бензола или по температуре кристаллизации испытуемого бензола [93]. В настоящее время содержание насыщенных углеводородов надежно определяется хроматографическим методом (ГОСТ 2706.2 — 74) . При определении содержания нафталина по температуре кристаллизации анализу предшествует его подсушка (7 — 10% водо-отнимающего вещества — безводный сульфат меди или безводный. сульфат натрия). Все используемые в технике кристаллизующиеся материалы являются поликристаллитами. Иначе говоря, все они состоят из множества кристаллических областей, каждая из которых граничит с другими кристаллическими или аморфными областями. Поэтому морфология кристаллизующихся материалов носит очень сложный характер. По этой причине основные характеристики их изучают на монокристаллах. Полимеры не являются исключением. Полимерные монокристаллы выращивают из слабоконцентрированных растворов. При температуре кристаллизации способный к кристаллизации полимер высаживается из раствора в виде крошечных пластинок (ламелей), имеющих все характерные черты кристалла, например регулярные грани (видны при электронной микроскопии), и дающих дифракционные картины, присущие ^монокристаллам. Необходимость применения электронного микроскопа или оптического микроскопа с большим увеличением обусловлена очень малыми размерами полимерных кристаллов: максимальные размеры монокристалла ПЭВП составляют несколько мкм, в то время как его толщина очень невелика—порядка 100 А. Монокристаллы других полимеров имеют форму полых пирамид, которые часто закручиваются по спирали, что свидетельствует о существовании винтовых дислокаций. Детальное рассмотрение природы монокристаллов можно найти у Джейла [5], Келлера [6] и Шульца [7]. Наиболее важная и неожиданная особенность монокристаллов состоит в наличии практи- чески перпендикулярной ориентации молекулярных цепей относительно кристаллографических плоскостей кристалла. Объяснить эту особенность можно только складыванием молекулярной цепи, так как длина цепи обычно составляет около 104 А, в то время как толщина ламели равна примерно 100 А. Складывание цепи схематически представлено на рис. 3.1. Эта особенность присуща всем кристаллизующимся полимерам. При некоторой постоянной температуре кристаллизации длины складок одинаковы, причем при повышении температуры кристаллизации длина складок увеличивается (рис. 3.2). Причины, по которым происходит складывание цепей, подробно рассмотрены Линденмеером [8]. Основной причиной является то, что складывание цепей снижает до минимума уровень свободной энергии, при котором начинается процесс кристаллизации. Другой характерной особенностью структурирования при кристаллизации из концентрированных растворов и расплавов полидисперсных полимеров является образование дендритов. Дендри-тами называются трехмерные древовидные структуры, растущие, несмотря на ветвление в радиальном направлении. Ветвление возникает вследствие нестабильной скорости роста, присущей процессу кристаллизации полидисперсных полимеров [20]. Эта нестабильность является следствием градиентов концентрации, появляющихся из-за преимущественной кристаллизации наиболее длинных цепей, для которых значение Т°т выше и которые при температуре кристаллизации как бы подвергаются большему переохлаждению. Появление дендритов приводит к возникновению сферической симметрии. Таким образом, надмолекулярные структуры, образованные кристаллизующимися из расплава полимерами, должны иметь сферические поликристаллические области, образованные дефектными, но явно выраженными ламелями, состоящими из складчатых цепей. Зародышеобразователями являются мелкие кристаллические частицы, распределенные в кристаллизующемся расплаве и остающиеся твердыми при температуре кристаллизации. Зародышеобразователями могут быть более тугоплавкие полимеры, органические и неорганические кристаллические вещества в тонкодисперсном состоянии. Находясь в расплаве, они играют роль гетерогенных зародышей. Таким образом, они благоприятствуют началу кристаллизации и сдвигают температуру максимальной скорости кристаллизации в область более низких температур. Другая группа теорий основывается на учете кинетических факторов. При этом исходят из того, что конечная толщина кристаллов определяется размером зародышей, из которых они растут. Это значение не является термодинамически детерминированным, т. е. равновесным, однако при данной температуре кристаллизации оно отбирается кинетически, так как обеспечивает достижение максимальной для данных условий скорости роста кристаллов. Кинетические теории также предсказывают увеличение толщины кристаллов с повышением температуры кристаллизации. В результате переохлаждения растворителя температура вначале понижается ниже температуры кристаллизации. Далее в результате выделения теплоты кристаллизации температура повышается и затем становится постоянной. Эта температура соответствует температуре кристаллизации растворителя.  Температурой стеклования Температуру эксплуатации Температуру насыщенного Температуру отверждения Температуру приведения Температуру текучести Температур наблюдается Температур происходит Температур замерзания |
- |
Навигация