ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вывод расчетных формул для пересыщения пара из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара" Во многих производственных процессах применяют летучие растворители (этиловый спирт, эфир, бензин, ацетон, толуол и др.), при помощи которых малолетучие вещества переводятся в растворы, используемые для технических целей. В таких случаях растворитель обычно не претерпевает химических изменений и в последующем удаляется из раствора. [c.195] Примером таких процессов могут служить производства прорезиненных тканей, дермантина, кинопленки, искусственной кожи, бездымного пороха и др. [c.195] В промышленности используется несколько способов рекуперации летучих растворителей, один из которых называется конденсационным способом и состоит в том, что отхо-дяшие газы охлаждаются, а пары растворителя конденсируются на поверхности . [c.195] Чтобы представить условия, существующие в промышленных установках для выделения летучих растворителей конденсационным методом, расчет конденсатора для выделения этилового спирта из газов, отходящих из поливочной машины, применяемой при производстве кинопленки . [c.195] В установке, изображенной на рис. 5.16, газы, при температуре 40 °С поступают в трубчатый холодильник, где охлаждаются до 25 °С. При этом из газов выделяются более высококипящие фракции амилацетат, бутилацетат и др., а пары спирта остаются в газообразном состоянии. Далее из холодильника газы поступают в конденсатор, в межтрубном пространстве которого циркулирует жидкий хладоагент с температурой —25 °С. В конденсаторе газы охлаждаются до —15 °С, и пары этилового спирта конденсируются. [c.195] Подставив принятые значения в уравнение (5.9), получим методом последовательных приближений температуру, при которой создается максимальное пересыщение пара 7 =260,5 °К, или —12,5 °С. Соответственно, подставив найденное значение температуры в уравнение (5.8), получим значение мак-.симального пересыщения пара 5ма.чс.=3,47. Критическое пересыщение пара этилового спирта в воздухе при этих условиях составляет 5цр =2,3. Так как максимальное пересыщение пара в конденсаторе значительно выще критической величины, то это приведет к конденсации пара в объеме и образованию тумана. При разомкнутом цикле туман будет уноситься отходящими газами, что приведет к потере спирта. При замкнутом цикле туман будет снижать полноту извлечения спирта в конденсаторе и ухудшать работу всей установки. С помощью такого же расчета нетрудно показать, что снижение температуры хладоагента не повысит полноты выделения спирта, так как в этом случае увеличится образование тумана. [c.196] Исследуем dSld-z на максимум по температуре, для чего продифференцируем полученное уравнение (здесь на max можно исследовать sy. [c.197] При получении термостойких резин на основе силиконового каучука применяют высокодисперсную двуокись кремния аэросил в качестве усиливающего наполнителя. Наибольшей активностью среди кремнеземных наполнителей обладает аэросил—очень чистая, практически безводная двуокись кремния, применяемая также в качестве наполнителя в производстве кожи, полиэфирных и эпоксидных смол, термостойких смазок, клеев для стабилизации пигментов и др. [c.199] Известны также способы получения аэросила путем окисления летучих соединений кремния в газовой фазе (органохлорсила-нов, этилового эфира ортокремневой кислоты, четыреххлористого кремния и др.), парофазного гидролиза четырехфтористого кремния и др. [c.199] Из результатов термодинамических расчетов следует, что в интервале температур 400—1600 °К реакция (а) практически проходит полностью . Поэтому оптимальный температурный режим процесса устанавливается таким, чтобы получаемый продукт обладал наиболее высокой дисперсностью, так как этот показатель и определяет качество аэросила. [c.199] Температура в печи в период разогрева достигает 1570—1670 К, а в рабочий период постепенно снижается до 1370—1470 К. Таким образом, с помощью расчетов получена более низкая температура. Однако, учитывая приближенный характер расчета (о чем указывалось выше), соответствие расчетных и практических данных нужно признать удовлетворительным. [c.200] В литературе имеются данные указывающие, что с повышением температуры процесса дисперсность получаемой сажи повышается (радиус частиц уменьшается), однако о существовании некоторой оптимальной температуры указаний нет. К такому выводу можно прийти из анализа результатов лабораторных исследований. [c.200] Из приведенной на рис. 6.10 зависимости дисперсности сажи (получаемой из природного газа термическим методом в лабораторных условиях) от температуры следует, что с повышением температуры дисперсность сажи повышается. Но при температуре 150О °С это повышение почти приостанавливается, и есть основание ожидать, что при дальнейшем повышении температуры дисперсность сажи будет снижаться. [c.200] С целью повышения дисперсности сажи в производственных условиях к каждому объему подаваемого в печь природного газа добавляют 2—3 объема водорода механизм действия водорода не установлен . Повышение дисперсности сажи при увеличении содержания водорода в смеси подтверждается также результатами лабораторных исследований (рис. 6.11). [c.200] Из ранее приведенных данных (стр. 59 и 167), а также на основании выводов, сделанных в гл. VII (стр. 269), следует, что с уменьшением давления пара размер частиц уменьшается вследствие того, что за счет конденсационного роста зародыши увеличиваются в меньшей степени. [c.200] Для приближенного решения поставленной задачи в уравнение 0-7) подставляют значения dp/d и dTld без учета образования зародышей. Такое допущение в некоторой степени может быть оправдано тем, что в начальный период образования зародышей (радиус зародыша 10 см) снижение р и повышение Т, вследствие образования зародышей, незначительно. [c.202] В литературе отсутствуют надежные данные о механизме процесса образования сажи Можно предположить, что образую-тцийся в результате химических реакций пар углерода конденсируется в объеме в соответствии с общими закономерностями, установленными для гомогенной конденсации пара. [c.203] Исходя из этого предположения, рассмотрим реакцию разложения метана, положенную в основу термического метода получения сажи, а также определим оптимальные условия процесса получения высокодисперсной сажи, основываясь на приведенных в настоящей работе данных по теории образования тумана. [c.203] Углерод конденсируется частично на насадке и частично в объеме с образованием частиц углерода сферической формы. Эти частицы осаждаются (они и образуют Ссжу), а водород используется как товарный продукт. [c.203] В действительности одновременно протекает ряд побочных процессов, однако они здесь не рассматриваются, так как не меняют сущности основного процесса. [c.203] Вернуться к основной статье