Критические водорода

Принципы компоновки аппаратуры и оборудования заводов сжижения природного газа очень просты, хотя обслуживание и проблемы их эксплуатации довольно сложны. Однако по мере накопления опыта эксплуатация заводов сжижения становится обычным делом. Основной способ сжижения — перекачка тепла до температурного уровня, с которого оно может быть сброшено в следующих друг за другом ступенях. На практике это воплощается в ряде холодильных циклов и в разумном выборе хладагента для каждого температурного уровня. Другой способ — расширение потока газа, в результате которого он сжижается, и использование теплообменника и компрессора для перекачки газа на более высокий температурный уровень. Охлаждение газа за счет расширения применяется для выделения из него гелия, водорода и неона, так как эти компоненты имеют очень низкие критические температуры. Для получения этих газов необходимо конечное расширение (дросселирование на заключительной стадии процесса разделения), позволяющее получить более низкий температурный уровень по сравнению с тем, который достигается при обычном дросселировании или компрессионном охлаждении. [c.196]

Свойства и применение водорода. Водород — бесцветный газ, не имеющий запаха. При температуре ниже —240°С (критическая температура водорода) он под давлением сжижается [c.343]

Пример IV-15. Рассчитать значения псевдокритических параметров Трс и Ррс смеси, состоящей из 60% водорода, 30% окиси углерода и 10% двуокиси углерода (проценты объемные). Критические постоянные компонентов смеси = 20.4 к. = 12.8 ат = 81-7 К. р,со = 34.5 ат Г о, = 304.2 К. [c.100]

Детальное изучение изомеризации н-пентана на окиси молибдена, нанесенной на окись алюминия, показало [15], что можно получить предельные выходы изопентана в 80—95 % при превращении н-пентана на 40—55% за один проход. Типичные условия реакции 460°, 35 а г, постоянная объемная скорость жидкости 1,3 и молярное отношение водород пентан от 0,3 до 0,8. Отношение водорода к углеводороду имела решающее влияние на изомеризацию, так как и степень превращения и предельный выход резко уменьшались, если это отношение выходила из пределов критической области в ту или иную сторону. [c.40]

Пример. Непрерывный процесс жидкофазного окисления изопропилового спирта воздухом в аппаратах барботажного типа с получением пероксида водорода и ацетона при 110— 135°С. Регламентированная концентрация кислорода в отходящих газах 5%, взрывоопасная концентрация 10%, соотношение регламентированного параметра и критического 50%- [c.259]

Высокая плотность разветвления без образования трехмерных сеток может иметь место при реакциях передачи цепи на полимер с отрывом водорода. В этом случае, когда каждый акт разветвления приводит одновременно к образованию одной дополнительной ветви и обрыву одного растущего конца, критические условия геле-образования не могут быть достигнуты. Классическим примером такого процесса является процесс получения полиэтилена высокого давления. [c.26]

В области, лежащей ниже критической точки раствора (Ркр=2 МПа и (Н]/[Рд] = 0,27 и Ткр=570 К) наблюдается распад раствора на две фазы. Неупорядоченная фаза а с хаотическим распределением атомов водорода в междоузлиях соответствует области малых концентраций, непрерывно расширяющейся с ростом температуры. Упорядоченная фаза внедрения устойчива при высоких концентрациях водорода. [c.115]

Скорость диффузии различна в упорядоченной и неупорядоченной фазах раствора экспериментальные данные свидетельствуют о заметном росте значений Dim в области высоких концентраций водорода [8]. Ранее отмечалось, что образование упорядоченной фазы раствора внедрения сопровождается сильным деформационным взаимодействием в матрице, приводящим к заметному увеличению параметров кристаллической решетки, что эквивалентно росту доли свободного объема при пластификации аморфной матрицы полимерной мембраны. Эти явления также приводят к увеличению скорости диффузии и растворимости. При температурах, меньших критических, процесс диффузии по существу происходит в гетерофазной системе, состоящей из зон упорядоченной и неупорядоченной фаз с различными диффузионными характеристиками. В этой области эффективный коэффициент диффузии будет зависеть от субструктуры кристаллической матрицы мембраны, по аналогии с гетерофазными полимерными матрицами [см. уравнения (3.44) и (3.45)]. [c.117]

При более высокой температуре, но все же ниже 350° С, можно достигнуть так называемого гидрогенолиза угля. Однако водород под давлением и при температуре около 300—350° С в отсутствие катализатора производит лишь очень ограниченное превращение угля. Окись углерода под давлением в присутствии воды при температуре несколько нилсе критической точки реагирует сильнее, вероятно, потому, что при реакции СО с водой образуется водород в момент появления . Эта реакция не требует дорогих реактивов (окись углерода может быть получена из доменного газа) и предложена для улучшения коксуемости длиннопламенных углей, но установки для такой обработки под давлением требуют слишком больших капитальных затрат, дорога и их эксплуатация. Для полноты картины проводили лабораторные исследования с целью придания длиннопламенному жирному углю Б с индексом вспучивания 3 свойств, которые бы приблизили его к более спекающемуся жирному углю с индексом вспучивания 5 или 6, что, однако, не является значительным увеличением. Обработка же угля при более высокой температуре водородом и в присутствии катализатора оказалась намного эффективнее. [c.38]

Для реального газа задача экономичного распределения сжатия между ступенями сложнее, чем для идеального. Она решается элементарно лишь при условии, что величина показателя избытка объемной энергии реального газа В (стр. 17) не изменяется с температурой, В этом случае избыточная работа в цикле реального газа АВ не зависит ни от характера процесса сжатия, ни от охлаждения газа между ступенями и при заданных начальном и конечном давлениях является постоянной величиной, прибавляемой к работе в цикле идеального газа. Тогда отклонение сжимаемости реального газа не мол<ет влиять на распределение сжатия, и минимум расхода работы как и у идеального газа достигается при равенстве отношений давлений по ступеням. Это условие относится прежде всего к водороду и гелию, которые имеют самые низкие критические температуры. Другие газы и пары условию независимости В от температуры удовлетворяют лишь в области высоких давлений. У одно- и двухатомных газов расхождение кривых В для различных температур, наблюдаемое главным образом при низких и средних давлениях, сравнительно невелико. В области таких давлений величина В к тому же мало влияет на расход работы. Поэтому распределение сжатия по ступеням компрессора производят, предусматривая равные отношения давлений. [c.67]

В реакторе интенсивного перемешивания величина модуля водорода не является столь критической более того, слишком большой модуль газа может даже снизить интенсивность перемешивания. Однако в проточных условиях и в этом случае необходим некоторый минимальный избыток водорода сверх потребляемого для реакции и растворимого в жидкости. Роль его состоит в удалении выделяющихся побочных газообразных продуктов (метан, углекислый газ и др.) без существенного снижения парциального давления водорода. Величина модуля избыточного водорода может в этом случае колебаться от очень малой (0,25) [23] до значительной (4—5), в зависимости от конструкции реактора и других факторов, и должна определяться при экспериментальной оптимизации процесса известными методами [35]. [c.126]

Часто каталитические свойства металла или сплава зависят от их способности хемосорбировать определенные компоненты среды. Поэтому неудивительно, что переходные металлы обычно являются хорошими катализаторами и что электронные конфигурации в сплавах, благоприятствующие каталитической активности и пассивации, сходны между собой. Например, если палладий, содержащий 0,6 -электронных вакансий на атом в металлическом состоянии, катодно насыщен водородом, он теряет свою каталитическую активность для ор/по-па/>а-водородной конверсии [59] -уровень заполнен электронами растворенного водорода, и металл не может больше хемосорбировать водород. По каталитической эффективности Рё—Аи-сплавы аналогичны палладию, пока не достигнут критический состав 60 ат. % Аи. При этом и большем содержании золота сплав становится слабым катализатором. Золото, будучи непереходным металлом, снабжает электронами незаполненный уровень палладия магнитные измерения подтверждают, что -уровень заполнен при критической концентрации золота. Результаты исследований каталитического влияния медно-никелевых сплавов различного состава на реакцию 2ННа представлены на рис. 5.17. При 60 ат. % Си и [c.98]

Критические константы для водорода и углеводородов приведены в табл. 12. Пользуясь этими уравнениями и данными табл. 12, можно рассчитать, сколько выделяется холода при дросселировании сконденсированных жидких углеводородов. [c.47]

Конечно, можно ввести понятие гипотетической чистой надкритической жидкости и путем экстраполяции определить ее свойства. Если температура компонента, о котором идет., речь, ненамного выше его критической температуры, такое понятие удобно, как будет показано далее. По аналогии с конденсирующимися компонентами можно прибегать к понятию гипотетических жидкостей, если они следуют постулату (П-8). Однако для сверхкритических компонентов (таких, как водород и азот при комнатной температуре) понятие гипотетической жидкости мало пригодно, поскольку в этом случае требуется столь далекая экстраполяция, что теряется физический смысл этого понятия. Следовательно, для неконденсирующихся компонентов удобно применять нормализацию, отличающуюся от той, которая выражается уравнением (П-8) в этом случае используют следующую нормализацию [c.15]

Долгое время водород не удавалось ожижать из-за отсутствия подходящих хладоагентов критическая температура водорода (Гкр. = 33,24 °К) значительно ниже температуры кипения технически доступных хладоагентов— азота (77,3 °К) и кислорода (90,1 °К) при атмосферном давлении. [c.41]

Хлористый водород НС1 — в обычных условиях бесцветный газ с резким специфическим запахом, с температурой кипения -84,8°С и температурой плавления -114,2°С. Легко сжижается, критическая температура составляет 51,4°С, критическое давление 8,2 МПа. Хлористый водород хорошо растворим в воде при давлении 0,1 МПа растворимость его равна при 0°С 525 л/л (82,3 г/100 г воды), при 18°С 451 л/л (70,7 г/100 г воды). Растворим в этаноле, диэтиловом эфире и других органических растворителях. Токсичен. ПДК — 5 мг/м . [c.349]

В недавней работе [3261 было подвергнуто критическому рассмотрению представление о том, что алкильные радикалы диспропорционируют по механизму голова к хвосту , аналогичному механизму отрыва атома водорода [284]. Однако предэкспоненты для реакций диспропорционирования и отрыва атома водорода различаются на 3—4 порядка, а энергия активации реакции диспропорционирования мала (порядка 1—2 ккал). [c.243]

Существует критическое минимальное значение напряжения, ниже которого растрескивание не происходит. Значение критического напряжения снижается с увеличением концентрации водорода. На рис. 7.12 представлены такие зависимости для стали 5АЕ 4340 (0,4 % С), насыщенной водородом при катодной поляризации в серной кислоте, затем кадмированной для удержания водорода и подвергнутой действию статической нагрузки. Концентрацию водорода систематически снижали отжигом. Задержка перед появлением трещин связана, по-видимому, с тем, что для диффузии водорода к специфическим участкам вблизи ядра трещины и для достижения достаточной для разрушения концентрации требуется время. Эти специфические участки окружены дефектами, возникающими в результате пластической деформации металла. Атомы водорода из кристаллической решетки, диффундируя к дефектам, переходят в более низкое энергетическое состояние. Тре- [c.150]

Зависимость Ь от давления для водорода, азота и метана при температуре / = 0° С приведена на рис. 1.1. Значения критической температуры этих газов соответственно равны 33,2 126,0 и 190,7° К- Характерно, что газы с высокой критической температурой при низких температурах имеют широкую область отрицательных значений Ь и большие отклонения сжимаемости. [c.10]

В 1940 г. [25] были вновь рассчитаны величины констант для синтеза метанола (рис. 2) в интервале давлений от О до 1000 ат и при температурах 250, 300, 350, 400, 450 и 500° С. Но и здесь не сообщается деталей расчета и данных, положенных в осрюву расчета (критическая температура, критическое давление для метанола, водорода и окиси углерода). Отсутствие в обеих статьях указаний на исходные расчетные данные некоторым образом обесценивает оба эти графика, тем более, что сопоста-влепие их показывает, что при одинаковых условиях ( и Р) численные значения константы Ку несколько различаются. При давлениях 100— 150 ат эти расхождения еще весьма незначительны, при 150—300 ат они уже заметны, а при более высоких давлениях велики. [c.354]

После зажигания эти параметры изменяются (могут стать даже меньше и, L ), а профили стационарных состояний будут устойчивыми. П так будет продолжаться до тех пор, пока параметры Гд, v, Са, L не станут меньше (один из них, либо все) некоторых критических значений Гц, v", Са, L". В этом случае реакция гасится . Разности между и Г , Са и Са, v и v и и L" характеризуют силу гистерезиса. Зажигание реактора и его гашение показано на рис. 7.3 для с.яучая окисления водорода на платиновом катализаторе. При г = 4 см/с (кривая 1 на рис. 7.3) температура Г(, = 120° С, Т" = 107° С, АГ = 13° С— гистерезис. При v = 10 см/с АГ = О, поэтому случайные флюктуации a, Го то зажигают , то гасят реактор. Этот процесс воспринимается в виде нерегулярных колебаний концентраций и температур на выходе реактора. Амплитуда этих колебаний достигает предела прп г = 20 см/с. При скорости потока 50 см/с зажигание (гашение) больше не наблюдается и каждому набору условий подачи Го, С а, v соответствует свое стационарное состояние. При этом переход от одного к другому происходит без скачка. [c.284]

Иа — Доджа). В этом методе учитывается, что значения а для разных реальных газов будут близки, если у этих газов совпадают соответственные состояния (т. е. величины т и л). Более точные расчеты показали, что для точного совпадения значе ний а разных реальных газов нужно, чтобы у них были одинаковыми т, я и Zk = PkVkIRTk, т. е. универсальной будет зависимость а=а(т, п, 2к). Оказалось также, что для водорода, гелия, -Неона следует пользоваться эмпирическими условиями т = = Г/(7 к + 8), я = р/(рк-г0,8) (где р —давление, измеренное в -МПа). Тогда рассчитав для представительного газа (или на-ч Ыщенного пара жидкости) у° по формуле (1.50) для различных состояний (7, р) и представив по результатам расчета зависимость 2 к) в виде таблиц или графиков, можем применять их для любых других газов. Результаты таких расчетов по данным [3] приведены на рис. 2. По данным рис. 2 определение у° для любого газа, для любого состояния (Г, р или т, я) при известных критических параметрах (Гк, Рк) не вызывает затруднений. [c.42]

В органическом синтезе применяют как чистый оксид углерода, так и его смеси с водородом (синтез-газ) в объемном отно-ценин от 1 1 до 2—2,3 1. Оксид углерода СО представляет со-оой бесцветный трудно сжижаемый газ (т. конд. прн атмосферном ,авлении —192 °С критическое давление 3,43 МПа, критическая температура —130°С). С воздухом образует взрывоопасные месп в пределах концентраций 12,5—74% (об.). Оксид углерода является весьма токсичным веществом, его предельно допустимая концентрация (ПДК) в производственных помещениях составляет 20 мг/м . Обычные противогазы его ие адсорбируют, поэтому применяют противогазы изолирующего типа или имеющие специ -альный гопкалнтовый патрон, в котором находятся оксиды марга ца, катализирующие окисление СО в СО2. Оксид углерода сл сорбируется не только твердыми телами, но и жидкостями, в в торых ои мало растворим. Однако некоторые соли образуют с 3 комплексы, что используют для сорбции оксида углерода аммиачными растворами солей одновалентной меди. йс [c.86]

Плотность фторида водорода при 12 °С равна 980 кг/м , температура плавления —83,37 °С, кипения 19,43 °С. Выше темпера- туры кипения НР — бесцветный газ с резким запахом, ниже — бесцветная легкоподвижная жидкость темпераФура критическо-го состояния 230,2 °С. Фторид водорода смешивается с водой в любых соотношениях, образуя плавиковую кислоту. В каталити- [c.23]

ВЫСОКИХ температурах. Пятый вирпальный коэффициент, как предсказано, должен быть отрицательным при температурах выше критической температуры Гкр, однако пока не проводились достаточно точные измерения для определения значений Е. Только для водорода, гелия и неона были проведены измерения при достаточно высоких приведенных температурах с целью экспериментального определения максимума В. Максимумы и отрицательные значения С и О почти никогда не наблюдались экспериментально. Первое отрицательное значение С для неполярных газов было получено в 1966 г. (СН4 и СгНе) [35] и для простого полярного газа в 1964 г. (С(СНз)зС ) [36]. Более ранние работы с водяным паром [37] и с метанолом и этанолом, т. е. с веществами, молекулы которых имеют сильные водородные связи, показали, что коэффициенты С и, возможно, О имеют отрицательные значения. Было сделано предположение, что в парах спиртов основное значение имеют димеры и тетрамеры [38, 39]. Это можно объяснить с помощью фиг. 1.2. Отрицательные значения С и В наблюдаются при температурах гораздо ниже критической, а при этих температурах максимальное давление в опыте не превышает давления насыщенного пара. Это давление обычно не очень высокое, поэтому вклад в сжимаемость за счет С и О очень мал и не может быть легко измерен. [c.20]

Изоэнтальнийное расширение сжатого газа используется только в ожижителях малой и средней производительности [76]. Иногда проводится ожижение водорода с помощью гелиевого холодильного цикла, основанного на конденсации водорода за счет охлаждающего действия газообразного гелия, имеющего температуру ниже критической температуры водорода, или методом Симона, являющимся своеобразной модификацией метода изоэнтропийного расширения. [c.44]

Перспективным представляется объединение этого процесса деасфальтизации тяжелых нефтяных остатков или тяжелых высокосмолистых нефтей и сланцевых смол с процессом каталитического гидрокрекинга в комплексной технологической установке. В этом случае находящаяся при определенных давлении и температуре критическая система, состоящая из углеводородных газов Сг— i и деасфальтизированной фракции нефти, пройдя через систему подогревателей и смесителей, обогащается водородом и поступает в реактор гидрокрекинга. В процессе гидрокрекинга, наряду со свободным водородом, участвует водород, содержащийся в предельных углеводородных газах. Следует отметить, что в последние годы появились сообщения о том, что в водородных процессах в качестве источников водорода используются предельные углеводородные газы. [c.246]

Описанирле выше схемы ГФУ и АГ >У характеризуются приме пением высоких давлений. О роли давления в процессе абсорбции было сказано ранее. Применение более или менее высоких давлений в этановой, пронановой и бутановой колоннах вызвано необходимостью сконденсировать (полностью или частично) головной погон колонны, не прибегая к минусовым температурам. Применительно к фракции С4 это не представляет затруднений. Так, при абсолютном давлении в бутановой колонне, равном 8 ат, температура конденсации изобутана около 60° С, а н-бутаиа 70° С такие температуры могут быть легко достигнуты даже ирп водяном охлаждении. Что касается этилена, то его критическая температура всего около 10° С, т. е. при температуре выше 10° С этиленовая фракция не может быть сконденсирована даже в условиях высокого давления. Газоразде-леиие легких компонептов газа — этилена, этана и метана необходимо осуществлять при минусовых температурах, позволяющих сконденсировать необходимое для колонны орошение. Так, в колонне, где разделяется этан и этилен при давлении 20—22 ат, температура вверху должка быть около —30° С, а внизу — около —5° С. Вследствие сравнительно небольшого коэффициента относительной летучести смеси этилен — этан (а 1,5) в колонне устанавливают до 60—80 тарелок, ири коэффициенте орошения 3,5—5 . Разделение сухого газа осложняется присутствием в нем водорода, который [c.313]

Детонационно-подобные явления, характерные для работы двигателя на водороде, изучены недостаточно. Согласно большинству данных, водород начинает детонировать при степенях сжатия е=6 в широком диапазоне а. В то же время очистка камеры сгорания (удаление нагара и выступающих кромок, шлифовка поверхности) позволяет осуществить работу на водороде при 8, близких к 10, и стехиометрических топливных смесях [168]. По данным []69], критическая степень сжатия при стехиометрическом составе водородно-воздушных смесей не превышает 4,7, что соответствует октановому числу по исследовательскому методу 46. в то время как при а=3,5 она достигает 9,4 и октановое число—114. Таким образом, при достаточном обеднении смеси возможна бездетонационная работа водородного двигателя в широком диапазоне степеней сжатия. [c.172]

Иногда считают, что КРН высокопрочных сталей с твердостью Яр > 40 (см. табл. 7.1) в воде или влажном воздухе вызвано водородом, образующимся в результате реакции HjO с железом. Однако зависимость времени до разрушения от приложенного потенциала (рис. 7.13) показывает, что в кипящем 3 % растворе Na l растрескивание происходит только при потенциалах выше критического —0,4 0,02 В и ниже —1,1 В внутри этой области потенциалов металл сохраняет устойчивость к растрескиванию. По некоторым причинам разрушение при высоких потенциалах легче объяснить КРН, вызванным, например, адсорбирующейся водой, разрушающей металлические связи, тогда как разрушение [c.151]

При потенциалах ниже —1,1 В соответствует именно водородаому растрескиванию [58]. К тому же при повышенной температуре стали разрушаются от КРН в воде быстрее, чем при комнатной при водородном растрескивании (катодная поляризация), напротив, время до разрушения снижается по мере повышения температуры. Механическая обработка высокопрочных сталей повышает устойчивость к КРН (критический потенциал становится положительнее потенциала коррозии), тогда как устойчивость к водородному растрескиванию падает. Следовательно, на практике важно иметь в виду, что тросы мостов, изготовленные из высокопрочной стали, должны пройти холодную обработку, чтобы уменьшить опасность растрескивания во влажном воздухе. Без такой обработки тросы разрушаются преждевременно несмотря на достаточный запас прочности, как это имело место в США и других странах. Более того, обезуглероженная с поверхности высокопрочная сталь (т. е. с более мягкой поверхностью) не разрушается в кипящей воде или в 3 % растворе Na l, но быстро растрескивается при катодной поляризации. Назначительное количество водорода, образованного в результате реакции железа с водой, не оказывает влияния на твердые подповерхностные слои стали. Адсорбированная вода в большей степени, чем растворенный в решетке водород, является причиной растрескивания высокопрочных сталей и, возможно, высокопрочных мартенситных и дисперсионнотвердеющих нержавеющих сталей, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, а также - и -латуней — все они склонны к разрушению в присутствии влаги. [c.152]

При устройстве дроссельного перепуска байпасную линию, как правило, следует начинать после холодильника и во всасывающую линию подводить уже охлажденный газ. Это особенно важно для газов, имеющих низкую критическую температуру (водород, гелий) и находящихся при очень высоком давлении, у которых процесс дросселирования происходит с нагревом, но относится и к тем газам, у которых дросселирование со ступеней высокого давления сопровождается небольшим охлаждением. Знак и величину изменения температуры дросселируемого газа определяют по кривым постоянной энтальпии на энтропийных диаграммах. В случае значительного снижения температуры целесообразно для предотвращения обмерзания дросселя не охлаждать или не полностью охлаждать газ перед дросселированием, что можно осуществить путем отвода дроссельной линии от трубопровода до холодильника или от промежуточного участка по длине холодильника. [c.545]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология