Перегрев жидкости при кипени

Перегрев жидкости. Кипение с толчками. Кипятильники. При нагревании жидкости, находящейся в перегонной колбе, на сетке при помощи горелки образование пузырьков пара на нижней поверхности жидкости—в месте ее соприкосновения с нагретым стеклом—облегчается присутствием воздуха, растворенного в жидкости или удерживаемого в виде пленки на стекле, особенно в местах с грубой поверхностью. Если при этом образуются мельчайшие пузырьки воздуха (при атмосферном давлении), то они служат как бы зародышами для больших пузырьков пара. При температуре кипения жидкости [c.76]

Перегрев жидкости. Кипение с толчками. Кипятильники [c.415]

Перегрев жидкости при кипении [c.102]

В аппаратах с вынесенной зоной кипения как с принудительной, так и с естественной циркуляцией кипение раствора происходит в трубе вскипания, устанавливаемой над греющей камерой. Кипение в греющих трубках предотвращается за счет гидростатического давления столба жидкости в трубе вскипания. В греющих трубках происходит перегрев жидкости по сравнению с температурой кипеиия на верхнем уровне раздела фаз. Поэтому температуру кипения раствора в этих аппаратах также определяют без учета гидростатических температурных потерь Д". Перегрев раствора А пер может быть найден из внутреннего баланса тепла в каждом корпусе. Уравнение теплового баланса для /-го корпуса записывается в следующем виде [c.88]

При кипении жидкости образуется пар, температура которого равна температуре насыщения определяемой давлением в аппарате. Кипящая жидкость перегрета и в зависимости от интенсивности парообразования имеет температуру t, которая несколько выше 4- Наибольший перегрев жидкости наблюдается у обогреваемых стенок, причем отдельные точки поверхности стенки (бугорки, шероховатости, пузырьки адсорбированных на поверхности газов и т. д.) являются центрами парообразования, т. е. местами возникновения пузырьков пара. Образующиеся пузырьки быстро растут и, по достижении некоторого диаметра, отрываются от поверхности и поднимаются вверх. При росте и отрыве пузырька происходит охлаждение жидкости вблизи данного центра парообразования и следующий пузырек может образоваться в этом центре только после того, как восстановится необходимая степень перегрева жидкости. Описанный процесс называется ядерным, или пузырьковым, кипением. [c.398]

С увеличением плотности теплового потока усиливается перегрев жидкости, в результате чего увеличивается число центров парообразования и частота отрыва пузырьков. Поэтому при ядерном кипении коэффициент теплоотдачи возрастает с увеличением плотности теплового потока. [c.398]

Из сказанного можно сделать вывод, что чем выше температура и ниже давление кипения жидкости, тем при большем перегреве можно ожидать начала отделения пузырей и, следовательно, тем выше температура, при которой перегрев жидкости и взрывное кипение могут вызвать осложнения. В табл. 5.1 приведены данные для различных жидкостей в целях количественной иллюстрации этого влияния. Следует заметить, что с возрастанием давления ожидаемая величина перегрева падает очень быстро следовательно, проблема образования пузырей становится менее важной. [c.93]

Капилляр применяют для введения тока газа, чтобы предотвратить кипение толчками и перегрев жидкости во время перегонки вещества в вакууме. Так как воздух до некоторой степени является катализатором полимеризации эфира акриловой кислоты, то при введении через капилляр количество его должно быть минимальным. Лучше пользоваться инертным газом, например углекислым газой или азотом. Чтобы избежать полимеризации, может оказаться целесообразным в течение всего периода реакции пропускать через капилляр медленный ток углекислого газа. [c.117]

Кипение — процесс образования пара внутри объема жидкости. Для его инициации всегда необходим некоторый перегрев жидкости, т. е. превышение температуры жидкости Гж над температурой насыщения Га при заданном давлении р. [c.178]

В целом можно считать, что влияние шероховатости поверхности в области развитого кипения проявляется в основном через изменение числа действующих центров парообразования. Во впадинах имеет место больший перегрев жидкости и имеется большая вероятность возникновения паровых пузырей за счет вспышек перегрева и термических флуктуаций внутри жидкости. Кроме того, при наличии стабилизированного кипения впадины облегчают условия задержания паровой фазы при отрыве пузырей с размерами > [c.18]

Для получения точных данных должны отсутствовать градиенты концентраций и перегрев жидкости, а чтобы температура в паровом пространстве соответствовала температуре кипения раствора, следует избегать частичной конденсации пара на стенках прибора. [c.92]

А тонкий капилляр, доходящий почти до дна колбы. Входящие через этот капилляр пузырьки воздуха предотвращают перегрев жидкости и обеспечивают равномерность кипения. Если капилляр достаточно тонок Рис. 20. Паучок , (не толще волоса), то количество входящего через него воздуха настолько незначительно, что не мешает поддержанию в колбе вакуума. Перед тем как собрать прибор, необходимо проверить капилляр его опускают в пробирку, в которой налито немного эфира, и вдувают в трубку воздух при этом из капилляра должны выходить очень мелкие пузырьки воздуха. [c.36]

При перегонке вблизи нижнего предела давлений, которые здесь рассматриваются, вообще не имеет места настоящее кипение в обычном смысле этого-слова. Вместо этого происходит быстрое испарение с поверхности жидкости и пузырьков не образуется. В этом случае повсеместно происходит значительный перегрев жидкости и иногда в большей степени в слое, находящемся в контакте с подводящей тепло поверхностью. В области высокого вакуума этот общий перегрев необходим. Вообще сам термин точка кипения является неудачным. Под точкой кипения обычно принимают среднюю температуру, при которой давление пара вещества имеет данную величину [63]. Это, таким образом, является понятием, связанным с равновесием, а не с кинетикой, и мы имеем курьезный парадокс, состоящий в том, что ни одна из жидкостей не кипит при своей точке кипения. Точку кипения можно более справедливо определить, как такую температуру при данном давлении, при которой жидкость только начинает закипать. Для того чтобы вызвать изменение фазы от жидкости к пару, мы должны иметь перегрев. При атмосферном давлении степень этого перегрева, необходимого для того, чтобы вызвать нужную скорость испарения, обычно бывает небольшой однако в процессах, протекающих в вакууме, она может быть очень значительной. [c.399]

Разность температур Ту и можно представить в виде разности Ту — Т) — (Гп — Т), где Т — температура кипения жидкости. Разность Ту — Т = АТу выражает перегрев жидкости, а разность Т — Т — перегрев пара по уравнению с равновесной температурой Т. При линейном распределении температур в жидкости ее перегрев на расстоянии у от стенки выражается формулой [c.69]

Нежелательным явлением, с которым приходится считаться при выпаривании, кипячении и перегонке, особенно в вакууме, являются толчки жидкости при кипении, которые могут оказаться опасными при задержке кипения. Если содержание газа в жидкости очень небольшое, то толчки происходят регулярно и может наблюдаться умеренный перегрев жидкости. Если толчки отсутствуют, то это объясняется тем, что в жидкости растворен воздух, и прежде всего СО2, который, особенно в присутствии следов КНз, выделяется чрезвычайно медленно. Поэтому толчки происходят при кипячении тех жидкостей, которые имеют сильнощелочную среду и поэтому не выделяют СО2, и, кроме того, таких растворов, из которых при упаривании выделяются твердые вещества. [c.467]

Образование пузырей. Наблюдения за процессом кипения при различных условиях показывают, что пузыри неизменно зарождаются в центрах парообразования, обычно в микроуглублениях поверхности нагрева [4]. Пузыри растут, отрываются, уносятся потоком, а другие пузыри зарождаются на тех же самых центрах парообразования. Цепочку пузырей, уносимых потоком вправо от такого центра парообразования, можно видеть в правом нижнем углу рис. 5.3, а. Остальные пузыри, видимые на этом кадре, образовались вверх по потоку, т. е. за левым обрезом кадра. В случае тщательно отполированных поверхностей, на которых отсутствуют центры парообразования, нет таких благоприятных условий для образования пузырей, и поэтому может произойти существенный перегрев жидкости, если она не содержит примесей [c.91]

Звук, сопровождающий кипение. Из опыта работы с водой в стеклянных системах известно, что перегрев жидкости достигает 16,6° С, а кипение имеет прерывистый характер в виде серии взрывов. Наблюдаются бурные колебания потока жидкости во всей системе, и начальное колебание сопровождается звуком, очень похожим на резкий удар молотка. Все это сопровождается серией хлопков меньшей амплитуды, подобных звуку, производимому при [c.93]

Наоборот, если воздух из жидкости удален, а стенки колбы очень гладки и чисты, то образование пузырьков пара происходит с большим трудом и жидкость может нагреться значительно выше температуры ее кипения, а явление кипения не наступит. В таком случае говорят о перегреве жидкости. Когда же в такой перегретой жидкости пузырек все же образуется, то давление пара в нем, соответствующее температуре жидкости, намного превышает сумму атмосферного давления и давления столба жидкости пузырек быстро увеличивается в размерах из-за интенсивного испарения в него жидкости, и последняя бурно вскипает, а температура ее несколько снижается. Это приводит к неравномерному кипению, к подбрасыванию и даже перебрасыванию жидкости из колбы в холодильник. В таком случае говорят, что жидкость кипит с толчками . Внешними признаками, указывающими на перегрев жидкости, может служить шарик жидкости, двигающийся по спокойной поверхности от стенки к стенке колбы, и медленная перегонка жидкости без признаков кипения. [c.77]

Заслуга создания первых эбулиометров для определения молекулярного веса принадлежит Бекману, сконструировавшему несколько аппаратов [30—40], а также специальный термометр с переменной нулевой точкой такой термометр можно применять для растворителей с различными температурами кипения. Недостатком аппаратов Бекмана являлся перегрев жидкости,, затрудняющий точное определение температуры кипения растворителя и раствора. [c.190]

Для того чтобы кипение было равномерным и не происходил перегрев жидкости (и вызываемые при. этом толчки и задержки кипения), перед началом перегонки в колбу с жидкостью бросают кипятильники — несколько маленьких кусочков пористой (неглазурованной) глиняной тарелки, пористого фарфора или пемзы (размером 3—5 мм). Пользуются также длинными стеклянными капиллярами, запаянными с одного кон-ц а верхние (запаянные) концы их должны находиться в шейке колбы, т. е. обязательно выступать над жидкостью. Во время [c.28]

Перегрев жидкости. Кипение с толчками. Кипятильники П. Перегонка смеси двух несмешнваюшнхся жидкостей. Перегонк [c.397]

Весьма перспективно для химической технологии теплообмен ное устройство, называемое теплопроводом. Оно пред ставляет собой полностью закрытую металлическую трубу с лю быми профилями сечения, футерованную каким-либо пористо капиллярным материалом (фитилем), например, шерстяной тканью, стекловолокном, сетками, пористыми металлами, полимерами, керамикой и т. п. В полость трубы подается теплоноситель в количестве, достаточном для полной пропитки фитиля. Температура кипения теплоносителя должна обеспечивать отвод тепла (путем испарения) из охлаждаемого рабочего пространства химического реактора или другого аппарата интервал зон температуры — от какой угодно низкой до 2000 °С. В качестве теплоносителя используют металлы (Сз, К, На, Ы, РЬ, А и др.), высоко кипящие органические жидкости, расплавы солей, воду, аммиак, жидкий азот и др.). Предпочтительны жидкости с высокой скрытой теплотой испарения, большим поверхностным натяжением, низкими плотностью и вязкостью. Трубка одной своей частью располагается в зоне отвода тепла, а остальной частью — в зоне конденсации паров. Пары теплоносителя, образовавшиеся в первой зоне, конденсируются во второй зоне, а конденсат возвращается в первую зону под действием капиллярных сил фитиля. Благодаря большому количеству центров парообразования резко падает перегрев жидкости при ее кипении и значительно возрастает коэффициент теплоотдачи при испарении (в 5—10 раз). Особенностью теплопровода является очень высокая эффективная теплопроводность вдоль потока пара (на 3—4 порядка больше, чем у серебра, меди и алю.миния), что обусловлено низким температурным градиентом вдоль трубы. Мощность теплопровода определяется капиллярным давлением, компенсирующим потери напора парового и жидкостного потоков. [c.336]

К опасным нарушениям технологического режима и разрывам теплообменных элементов во взрывоопасных производствах приводят ошибки в аппаратурном оформлении и при ведении процессов. Например, иногда не учитываются особенности теплоотдачи кипящей жидкости. Как известно, при кипении жидкости пар имеет температуру насыщения, зависящую от давления в аппарате. При интенсивном парообразовании кипящая жидкость перегревается и имеет температуру несколько выше температуры насыщения. Наибольший перегрев жидкости наблюдается около обогреваемых стенок, причем отдельные точки поверхности стенок (бугорки, шероховатости, пузырьки адсорбированных на поверхности газов и т. д.) являются центрами парообразования, т. е. местами образования пузырьков пара, которые при определенном росте отрываются, охлаждая жидкость вблизи данного центра. При таком ядерном или пузырьковом процессе с увеличением удельной тепловой нагрузки возрастает перегрев жидкости и до определенного предела коэффициент теплоотдачи. Однако при достижении некоторого критического значения удельной тепловой нагрузки <7кр [для воды при атмосферном давлении <7кр = 4,19-10 Дж/(м2-ч)] число центров парообразования становится настолько большим, что отдельные пузырьки сливаются друг с другом, образуя сплошную паровую пленку, которая отделяет жидкость от обогреваемой поверхности стенок. При таком пленочном режиме кипения коэффициент теплоотдачи резко снижается, и разность температур между стенкой и жидкостью становится весьма большой, что многократно приводило к опасным перегревам стенок ап-пярятов (например, при обогреве горячими топочными газами), к их разрывам, выбросам горючих продуктов и крупным авариям. [c.184]

Рассмотрим теперь рост пузыря в аэрированной жидкости, насыщенной газом. Вблизи поверхности нагрева жидкость становится перенасыщенной газом. В этом случае требуется меньший перегрев жидкости или температуры стенки) для того, чтобы начался процесс кипения, так как в жидкости имеется большее число зародышей, и сами зародыши большего размера по сравнению со случаем дегазированной жидкости отсюда и скорость роста пузыря будет меньше. В момент, когда скорости испарения и конденсации равны, все же происходит дальнейший рост пузыря вследствие диффузии газа из жидкости в пузырь. Пузырь может оторваться или может временно оставаться неподвижным на поверхности. В жидкости, которая была первоначально недонасы-щена газом, пузырь может исчезнуть, при этом останется небольшое скопление газа. [c.230]

Определение температуры кипения для микроколичеств по Си-волобову. При работе с небольшим количеством вещества определяют температуру кипения по Сиволобову. В широкий капилляр (запаянный с одного конца) диаметром 3—4 мм и длиной 4—5 см помещают несколько капель жидкости. В него вставляют узкий капилляр длиной 7—10 см, запаянный с верхнего конца. Широкий капилляр прикрепляют к термометру резиновым колечком или тонкой проволокой так, как это делают при определении температуры плавления (рис. 23). Термометр с капиллярами помещают в прибор для определения температуры плавления. При медленном нагревании из тонкого капилляра начинают выделяться пузырьки воздуха. Когда выделение пузырьков становится быстрым, нагревание прекращают жидкость охлаждается и тогда отмечают температуру, при которой происходит внезапное прекращение выделения пузырьков. Это температура кипения. Очень важно не перегреть жидкость. Необходимо вблизи температуры кипения (за 10—15°С) прибор нагревать медленно. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология