Радиационные методы в химической технологии

Наиболее широко распространены в химической технологии конвективный и контактный методы сушки. При конвективной сушке тепло передается от теплоносителя к поверхности высушиваемого материала. В качестве теплоносителей используют воздух, инертные и дымовые газы. При контактной сушке тепло высушиваемому материалу передается через обогреваемую перегородку, соприкасающуюся с материалом. Несколько реже применяют радиационную сушку (инфракрасными лучами) и сушку электрическим током (высокой или промышленной частоты). [c.255]

Резонансный метод исследования и контроля реакторных материалов и изделий используется достаточно эффективно, прежде всего при отработке технологии новых материалов. Этим методом изучали свойства металлических и керамических материалов в широком интервале изменения температуры (от 4,2 К до 2500...3000 К), концентрации, при механических, химических, радиационных воздействиях [22]. Зависимость модуля упругости от плотности и зависимость резонансных частот от размеров изделия позволили использовать этот метод для изучения спекания керамических материалов. Основу указанных применений составляла связь характеристик упругости и плотности с другими физическими свойствами материала. Например, изучение изменения модуля упругости двуокиси урана при облучении в активной зоне ядерного реактора позволило сделать заключение о механизме радиационного повреждения этого материала на начальном этапе его работы в реакторе. О возможности использования резонансного акустического метода для контроля топливных таблеток ядерных реакторов уже упоминалось. [c.154]

В свою очередь, результаты химической кинетики составляют научный фундамент синтетической химии и химической технологии. Разработанные в кинетике способы воздействия на реакцию используются для управления химическим процессом и создания кинетических методов селективного получения химических соединений. Приемы замедления (ингибирования) химических процессов используют для стабилизации веществ и материалов. Кинетическое моделирование применяют для прогнозирования сроков службы изделий. Кинетические параметры реакций веществ, содержащихся в атмосфере, используют для прогнозирования протекающих там процессов, в частности образования и распада озона (проблема озонного слоя). Кинетика в качестве важной составной части входит в фотохимию, электрохимию, биохимию, радиационную химию, гетерогенный катализ. [c.17]

Металлические материалы широко применяют в аппарато- и машиностроении, катализе, электротехнике, радио- и электронной промышленности. Действительно, чтобы осуществить любой процесс, например химико-технологический, необходимо располагать соответствующей аппаратурой. Использование представлений макрокинетики, теории химических реакторов, а также методов математического и физического моделирования в принципе позволяет найти оптимальную для данного процесса конструкцию и размеры аппарата. Но тогда возникает вопрос, из каких материалов следует делать эту аппаратуру, чтобы она была способна противостоять разнообразным агрессивным воздействиям, в том числе химическим, механическим, термическим, электрическим, а в ряде случаев также радиационным и биологическим. Выбор конструкционных материалов осложняется, когда перечисленные воздействия сопутствуют друг другу. Кроме того, в последнее время требования к материалам, используемым только в химической технологии, повысились по двум причинам. Во-первых, значительно шире стали применять экстремальные воздействия, такие, как сверхвысокие и сверхнизкие температуры и давления, ударные и взрывные волны, ионизирующие излучения, биологические ферменты. Во-вторых, переход к аппаратам большой единичной мощности по производству основных химических продуктов создает исключительно сложные проблемы в изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатации подобных установок. Например, на современном химическом предприятии можно видеть контактные печи для производства серной кислоты диаметром 5 м, содержащие до 5000 различных труб, реакторы синтеза аммиака и ректификационные колонны высотой более 60 м. Сочетание механических свойств, таких, как прочность, вязкость, пластичность, упругость и твердость, с технологическими свойствами (возможность использования приемов ковки, сварки, обработки режущими инструментами) делает металлические материалы незаменимыми для построения химических реакторов самой разнообразной формы и размеров. [c.135]

В сравнении с известными термохимическими способами вулканизации радиационный метод характеризуется рядом преимуществ, главные из которых состоят в том, что он, во-первых, обеспечивает производство резиновых изделий по более современной технологии и, во-вторых, позволяет получать изделия с улучшенными и новыми свойствами. Технологические преимущества обусловлены возможностью создания высокопроизводительных поточных линий производства, в которых в качестве вулканизационного оборудования используются мощные электронные ускорители, а преимущества в свойствах достигаются в результате изменения химической структуры пространственной сетки и ее плотности. [c.200]

Главной особенностью радиационно-химической технологии является использование ионизирующего излучения для проведения химического процесса. Можно отметить следующие преимущества ионизирующего излучения как технологического средства [412]. Высокая энергетическая эффективность ионизирующего излучения делает радиационную технологию энергосберегающей, что на фоне удорожания традиционных источников энергии повышает к ней интерес. Приведем только один пример при отверждении покрытий традиционным методом на сам процесс тратится лишь около 2% энергии, остальная рассеивается. Если же процесс отверждения проводить ускоренными до небольших энергий электронами, то они полностью поглощаются в отверждаемом слое, т. е. нет непроизводительных потерь энергии. [c.311]

Исключительно большое значение в последние годы приобрела радиационно-химическая технология, изучающая и разрабатываю-I щая методы и устройства для наиболее экономичного осущест-I вления с помощью ионизирующих излучений физико-химических процессов с целью получения новых материалов, а также прида-I ния материалам и готовым изделиям улучшенных (или новых) [c.93]

Химические методы. Химические методы дозиметрии в настоящее время получили широкое распространение в радиационной технологии. Они основаны на регистрации вторичных эффектов, наблюдающихся в веществе детектора при прохождении у-излучения, весьма многообразны по составу использующихся соединений и мето- [c.239]

Рассмотрены теоретические основы поглощения веществом нетепловой энергии, ее пространственное распределение, первичные химические формы, энергетика, термодинамика и кинетика химических процессов, возникающих при поглощении энергии. Дано представление о трех основных разделах химии высоких энергий фотохимии, радиационной химии и плазмохимии. Обсуждены основы технологии химии высоких энергий методы подведения энергии, способы определения поглощенной энергии, аппараты и основные процессы. [c.2]

Радиационный метод исключает или в значительной степени ослабляет привходящие факторы, характерные для таких например, способов, как биоочистка, отстаивание и т. п., которые требуют больших, и даже можно сказать, огромных площадей и емкостей, продолжительного времени обработки и очень чувствительны к химическому составу стоков. Так, например, отступление от запланированной технологии производства приводит к резкому изменению химического состава стоков, поступающих па биоочистку [c.139]

Уже доведен до стадии внедрения в промышленность радиационный метод изготовления стеклопластиков [301]. В условиях опытного завода радиационным методом с использованием ускорителей электронов были получены изделия из стеклопластиков на основе полиэфирных смол как в виде листов размером 5400 х 1200 мм, так и в виде труб, прутков и т. п. Стеклопластики, полученные радиационным методом, обладают значительно лучшими электрическими свойствами, меньшим водопоглощением и большей химической стойкостью, чем изготовленные по обычной технологии (путем термического отверждения связующего при помощи инициаторов). Использование радиации позволяет упростить технологическую схему производства. Процесс изготовления стеклопластиков, основанный на применении ионизирующих излучений, в отличие от принятого в настоящее время, может быть полностью автоматизирован. Поэтому он особенно эффективен в условиях крупнотоннажного производства. [c.9]

Исключительно большое значение в последние годы приобрела радиационно-химическая технология, изучающая и разрабатывающая методы и устройства для наиболее экономичного осуществления с помощью ионизирующих излучений физико-химических процессов с целью получения новых материалов, а также придания материалам и готовым изделиям улучшенных (или новых) эксплуатационных свойств. Наибольшего успеха радиационно-химическая технология (РХТ) достигла в связи с разработкой процессов радиационной модификации полимеров (особенно полиэтилена и поливинилхлорида). Радиационная модификация (т. е. изменение свойств под действием излучения) позволяет создать, например, в полиолефинах более жесткую структуру, повысить термостойкость, что дает возможность изготовленные из них конструкционные материалы эксплуатировать при высоких температурах вплоть до температуры термолиза. Наряду с этим улучшаются и электрофизические свойства. Облученный полиэтилен используют для изоляции высокочастотных кабелей вместо дорогого тефлона. Такая замена позволяет сэкономить до 200 руб. на 1 км кабеля. В нашей стране осуществлен процесс радиационной вулканизации изделий на основе силоксановых каучуков с помощью у-излучения. Облучая пропитанную мономером древесину низкого качества (оси.пу, березу), получают древесио-пластические компо- [c.93]

В СССР проводятся исследования с целью создания новой технологии обезвреживания сырых осадков. При этом большое внимание уделяется радиационным методам с использованием гамма-излучения изотопов °Со и Сз. В США [18] имеются опытно-промышленные установки по радиационной обработке бытовых сточных вод, которые являются конкурентоспособными по сравнению с традиционными станциями аэрации. Применение радиационных методов может выйти на второе место в области применения атомной энергии в мирных целях (после получения электроэнергии на атомных электростанциях). В СССР радиационные методы обработки сырого осадка бытовых сточных вод исследовались для одного из крупных химических предприятий, расположенных на территории Украинской ССР. [c.134]

Задача радиационно-химической технологии как области науки — исследование и разработка методов и устройств для наиболее экономичного осуществления с помощью излучений (или [c.310]

Сделаны только первые шаги по пути создания и внедрения безотходной технологии обогащения, требуются детальные исследования и испытания методов регенерации реагентов, полного использования всех компонентов перерабатываемых продуктов, без-реагентных технологических методов их химического разложения на основе механохимической и радиационной активации, выделения ценных элементов из растворов. [c.198]

Современный период, начавшийся после второй мировой войны, характеризуется интенсивной разработкой химических методов дозиметрии. Появление мощных источнико в ионизирующего излучения, потребности ядерной энергетики и технологии, а также необходимость разработки надежных способов защиты от вредного действия проникающей радиации стимулировали бурное развитие таких отраслей науки, как радиационная химия, радиобиология и т. п. Успешное развитие этих отраслей науки немыслимо без наличия простых и надежных методов определения величины поглощенной дозы. Физические методы дозиметрии (ионизационные, калориметрические и др.) нельзя использовать при решении некоторых практических задач. Например, в случае излучений высоких интенсивностей ионизационные камеры становятся непригодными для измерений. Существенные затруднения приходится преодолевать при использовании ионизационных методов также и в тех случаях, когда интенсивность рентгеновского или -у-излучений весьма неравномерна (например, поблизости от источника излучения). Применение калориметрических методов связано с серьезными аппаратурными трудностями. Большинство этих затруднений возможно преодолеть, если использовать химические методы дозиметрии. Кроме того, в некоторых случаях использование химического дозиметра позволяет более быстро и просто провести измерения. [c.330]

Наличие этой главы в книге объясняется стремлением автора обосновать общую систему реконструкции ядерного топливного цикла па основе новых методов аффинажа и плазменных процессов с включением в него и разделительного уранового производства. В отличие от других глав, построенных преимущественно па основе моих собственных работ, эта глава построена на опубликованных материалах моих коллег из Института молекулярной физики РНЦ Курчатовский институт и зарубежных источниках. Тем не менее следует сказать, что моя работа в области физики, химии и технологии плазмы началась с того, что я был включен в группу физиков, занявшихся плазменной технологией разделения изотопов урана с помощью бегущей электромагнитной волны и плазменной центрифуги. Объектом исследования был газообразный гексафторид урана, в экспериментах по разделению позднее стали использовать смеси гексафторидов урана и вольфрама. В этой группе я был единственным, имевшим базовое химическое образование (я окончил химический факультет Ленинградского государственного университета) возможно, поэтому, изучив хрестоматийный материал по свойствам плазмы различных газовых разрядов, я обратил внимание на то, чем совершенно пренебрегли физики на радиационно-термическую и фотохимическую неустойчивость объекта разделения — молекул гексафторида урана. Но моим расчетам выходило, что в условиях высокочастотных разрядов низкого давления молекулы иГб должны распадаться на молекулы ПРб, иГ4, иГз, Гз и атомы Г кроме того, должны возникать положительно и отрицательно заряженные ионы, так что первоначальная задача разделить изотопы урана в молекулах иГб неизмеримо усложнялась. Еще большие осложнения возникали из-за конденсации фрагментов молекул иГе и в объеме, и на стенках. Эти явления описаны в одном из параграфов следующей главы. Мои попытки минимизировать указанные процессы добавлением фтора в зону разряда позволили несколько уменьшить степень разложения иГб, но не подавить этот процесс даже в статических условиях, пе [c.465]

Радиационно-химические процессы происходят с больщнми скоростями, так как энергия активации резко снижается по сравнению с реакциями неактивированных молекул. Энергетический барьер радиационно-химических реакций невелик (около 20- 40 кДж/моль), благодаря чему многие радиационно-химические процессы могут проводиться при относительно низких температурах. Разработка и реализация радиационно-химических процессов в промышленности происходит с участием новой радиационно-химической технологии. К числу реализованных радиационно-химических процессов относятся прежде всего такие реакции органического синтеза, как галоидирование, сульфирование, окисление, присоединение по двойной связи и др. Радиационные методы применяются в технологии высокомолекулярных соединений в процессах полимеризации, а также для повышения термической стойкости и механической прочности полимеров путем сшивания макромолекул. Реализован процесс радиационной вулканизации каучука разработаны радиационно-химические методы производства изделий из полимерных материалов — пленок, труб, кабельной изоляции и др. [c.254]

Химия высоких энергий. Практическое радиационное мате-риаловеление. Радиационная модификация полимерных материалов промышленного и бытового назначения. Обезвреживание промстоков и газовых выбросов с использованием радиационно-химической технологии. Лазерохимические и плазмохимические методы осаждения материалов. [c.345]

Промышленный электросинтез, по-видимому, может стать весьма актуальным лет через 20, в начале XXI в., чему будут способствовать следующие факторы переход на водород как носитель энергии вместо нефти и каменного угля, необходимость создания безотходных технологий для предотвращения загрязнения окружающей среды, создание широкой сети атомных электростанций, которые дадут не только необходимую электроэнергию, но и послужат стимулом развития радиационной технологии, во многих отношениях родственной электрохимической технологии. В настоящее время следует идти по пути внедрения методов электросинтеза в тонкую химическую технологию (например, в производство лекарственных препаратов, витаминов и т. д., их полупродуктов, электрохимическое снятие защитных групп в синтезе природных соединений, например пептидов, сахаров и т. д.) и в технологию мономеров и полимеров (в этом отношении интересен, например, разработанный английскими учеными процесс анодного ацетамидирования углеводородов путем использования ионообменных смол — электрохимические реакции волков и овец ), а также создания теоретических основ органической электрохимии и нахождения новых реакций. [c.210]

Технология получения алкансульфонатов. По технологии у реакции сульфохлорирования имеется много сходства с жидкофазным радикально-цепным хлорированием парафинов (глава 2). Процесс осуществляют главным образом фотохимическим способом в колонных аппаратах, снабженных по всей высоте устройствами для облучения смеси ртутно-кварцевыми лампами. Проверен и радиационно-химический метод с 7-облучением источником °Со. При непрерывном производстве часто применяют единичную барботажную колонну, хотя из-за развития обратного перемешивания при барботировании газа в таком аппарате несколько ухудшается состав реакционной смеси. Предложено проводить процесс и в каскаде барботажных аппаратов или в секционированной колонне с тарелками. [c.326]

В промышленности начато внедрение радиащюнных химико-технологических процессов. Это прежде всего многие реакции органического синтеза — галогенирование, сульфирование, окисление, присоединение по двойной связи и др. Большое значение радиационные методы имеют в технологии высокомолекулярных соединений, особенно с целью повышения механической прочности и термической стойкости полимеров путем сшивания макромолекул. Реализован процесс радиационной вулканизации каучука разработаны радиа-ционно-химические методы производства прочных и термостойких изделий из полимерных материалов (пленки, трубы, кабельная изоляция и др.). [c.151]

Изучение структурообразования в полимерах является очень важным не только с теоретической точки зрения, но и для практической переработки материалов в изделия с использованием методов радиационной технологии. Исследование блочных, пленочных образцов и монокристаллов полиэтилена позволило выявить некоторые различия в протекапии радиационно-химических процессов, обусловленные разной надмолекулярной структурой [519, 520]. Установлено, что при облучении блочного полиэтилена водорода выделяется в три раза больше, чем из монокристалла. В блочных и пленочных образцах наблюдается также и большая склонность к сшиванию, чем в монокристалле. Предполагается возможность протекания внутримолекулярного сшивания в монокристалле, состоящем из слоев регулярно построенных молекул. Внутримолекулярные связи не влияют на выход гель-фракции в облученном полиэтилене и не участвуют [c.181]

В книге рассматриваются общие вопросы изотопии химических элементов, важнейшие свойства стабильных и радиоактивных изотопов и их соединений, основные типы радиоактивного распада, методы работы с радиоактивными и стабильными изотопами. Основное место в книге уделено вопросам применения стабильных и радиоактивных, изотопов в химических исследованиях и в химической промышленностн. Рассматриваются возможности н границы применения метода меченых атомов, применение изотопов в аналитической и физической химии. Излагаются основы радиационной химии и возможности радиационно-химических методов синтеза. Отдельная глава книги посвящена применению изотопов для разработки технологии промышленных операций и автоматизации методов контроля производства в химической промышленности. [c.3]

Физико-химические процессы переработки отходов широко применяются в индустриальных технологиях металлургии, основных химических производств, органического синтеза, энергетики и особенно в природоохранных технологиях (пыле- и газоулавливание, очистка сточных вод и т.п.). В утилизационных способах они образуют наиболее представительную группу методов, используемых в основном не столько для переработки и тилизации, сколько для обезвреживания промышленных и бытовых отходов. В этом плане можно назвать методы коагуляции и флокуляции, экстракции, сорбции, ионного обмена, флотации, ультрафиолетового излучения, радиационного воздействия и другие, подробно рассмотренные ранее (Авт. Экология.,.). [c.19]

Наряду с развитием методов исследоБаний радиационно-химических реакций, которые позволяли получать необходимые данные для создания теоретической базы новой области химии, а также разработкой технологии уже известных процессов, значительное развитие в эти годы получили разработка и производство различных типов источников ионизирующих излучений (источников излучений) как изотопных — установок с Со и радиационных контуров и специальных хемоядерных рёЗк-торов, так и машинных — ускорителей заряженных частиц (главным образом ускорителей электронов). [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология