Основные положения о процессе кипения

Жидкие растворы по своей природе, свойствам, характеру взаимодействий между частицами очень разнообразны, в связи с чем трудно создать единую количественную теорию, описывающую поведение различных растворов в широкой области концентраций. Наука о растворах —одна из наиболее старых областей естествознания, в развитие которой сделан вклад многими исследователями. В ходе развития учения о растворах были высказаны две точки зрения на природу растворов —физическая и химическая. Физическая теория растворов, возникшая главным образом на основе трудов Вант-Гоффа, Аррениуса и Оствальда, опиралась на экспериментальное изучение коллигативных свойств разбавленных растворов (осмотическое давление, новышение температуры кипения, понижение температуры замерзания раствора и т. п.), зависящих главным образом от концентрации растворенного вещества, а не от его природы. Количественные законы (законы Вант-Гоффа, Рауля) были открыты в предположении, что в разбавленных растворах молекулы растворенного вещества подобны молекулам идеального газа. Отступления от этих законов, наблюдаемые для растворов электролитов, были объяснены на основе теории электролитической диссоциации Аррениуса. Простота представлений физической теории и успешное применение ее как для объяснения свойств растворов электролитов, так и для количественного изучения электрической проводимости растворов обеспечили быстрый успех этой теории. Химическая теория растворов, созданная преимущественно Менделеевым и его последователями, рассматривала процесс образования раствора как разновидность химического процесса, характеризующегося взаимодействием частиц смешивающихся компонентов. Менделеев рассматривал растворы как системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и неустойчивых химических соединений, которые образуются между ними и находятся в состоянии частичной диссоциации. В классических трудах Менделеева четко сформулированы основные положения теории растворов. Менделеев указывал на необходимость использования всей суммы химических и физических сведений о свойствах частиц, [c.344]

Изложены основы теории и мечоды расчета процессов теплопроводности в твердых телах, конвективного теплообмена в однофазной среде, теплообмена при конденсации и кипении, теплообмена излучением между телами, разделенными прозрачной или поглощающей и излучающей средой. Рассмотрены теоретические основы совместных процессов массо- и теплообмена применительно к задачам теплоэнергетики, в том числе и промышленной. Приведены основные положения теплогидравлического расчета теплообменных аппаратов. [c.2]

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ КИПЕНИЯ [c.102]

Гидрогенизация тяжелых остатков нефти обычно проводится при температуре 450—465° С, т. е. выше критической температуры для всех углеводородов, составляющих широкую фракцию. Последняя в условиях процесса гидрогенизации в проточной системе, т. е. в заполненном реакторе, находится в состоянии кипения, которое сильно затрудняет насыщение сырья водородом. В этих условиях большое значение имеет распределение катализатора в пленках сырья, из которого образовавшиеся легкие фракции уже перешли в паровую фазу, т. е. в котором процесс кипения уже закончился. Что касается осуществления процесса в автоклавах, то здесь система находится в состоянии динамического равновесия и кипения не происходит. Благодаря этому, процесс в автоклавах существенно отличается от непрерывного процесса, протекающего в условиях установившегося режима — в проточных реакторах. Основное отличие заключается в том, что автоклав загружается сырьем не более чем на 60%. Остальной объем заполняется реагирующим газом, например, водородом. По мере расходования водорода давление в автоклаве падает и его необходимо восстановить добавкой свежего водорода. Однако полного восстановления исходного положения достичь не удается. Газ будет разбавлен продуктами реакции метаном, окисью углерода и парами воды. После того как их концентрация достигнет 80%, процесс сильно замедлится или прекратится. В тех случаях, когда поглощение водорода не сопровождается падением давления, например при восстановлении органических кислот и фенолов, сопровождающемся выделением водяных паров, подача свежего водорода невозможна. Приходится рассчитывать лишь на его запас, содержащийся в газовом пространстве автоклава. Для этих целей применяются автоклавы, имеющие сырьевое пространство всего 10%. [c.125]

Двухрежимная двухстадийная схема. Как известно, система метанол —вода имеет положительное отклонение от закона Рауля и характерным для нее в условиях ректификации метанола является большой прирост концентрации низкокипящего компонента на тарелках в середине исчерпывающей части колонны (рис. 5.32, а). Положение рабочей линии исчерпывающей части колонны WA вместо WF незначительно увеличило бы высоту этой части такое положение соответствует, например, двум простейшим случаям дополнительному парообразованию в исчерпывающей части колонны (подвод тепла Qi) или перегреву питания. Для условий колонны основной ректификации предпочтительнее первый случай. Положительной стороной подвода тепла в середину исчерпывающей части колонны является то, что температура кипения здесь (80—85 °С) значительно ниже, чем в кубе (105—115°С), что позволит использовать для процесса низкопотенциальный теплоноситель. Если колонну разделить [148] на две таким образом, чтобы в кубе первой температура кипения была такая же, как и в зоне ввода теплоносителя Q), а в кубе второй концентрация низкокипящего компонента была такая же, как и в зоне ввода теплоносителя Qa, то получим (см. рис. 5.32, б) не только стабильные условия для использования теплоносителя Q , но и возможность применения вторичного тепла конденсации паров верха колонны основной ректификации, если во второй колонне поддерживать рабочее давление выше, чем в первой. Это существенно снизит удельные энергетические затраты на процесс в колонне основной ректификации. [c.186]

Основные положения. Получение очень низких температур, необходимых для сжижения многих технически важных газовых смесей и последующего их разделения ректификацией, невозможно описанными выше методами, пригодными для умеренного охлаждения. Это объясняется тем, что температуры кипения холодильных агентов, обычно применяемых в процессах умеренного охла дения, слишком высоки (например, температура кипения аммиака при атмосферном давлении равна —33 С, фреонов— от—12 до —29,8 °С и т. д.). Температуры испарения могут быть снижены до уровня, требуемого в процессах глубокого охлаждения, только путем создания в испарителе очень глубокого вакуума, отвечающего остаточному давлению, равному сотым долям атмосферы. Однако в таких условиях возможно замерзание некоторых хладоагентов, подсос наружного воздуха, а также затрудняется работа компрессора. [c.665]

В процессах нефтегазопереработки приходится иметь дело с различными углеводородными смесями сложными (нефть и широкие по температурам кипения фракции), многокомпонентными (разделение углеводородных газов, узких бензиновых фракций и др.) и достаточно простыми смесями вплоть до бинарных (разделение ксилолов, газофракционирование и др.). Во всех этих случаях приходится обычно оперировать усредненными величинами физических свойств углеводородных смесей, которые определяют либо на основании соответствующих свойств и составов составляющих их углеводородов, или используют интегральные характеристики, отражающие общие тенденции в изменении тех или иных характеристик системы. Поскольку эти положения рассматриваются в основном при изучении технологии нефти и газа, здесь даны лишь самые общие представления об определении некоторых интегральных свойств нефтепродуктов, которые могут быть необходимы и при гидравлических расчетах. [c.24]

Основные положения. Получение очень низких температур, необходимых для сжижения многих технически важных газовых смесей и последующего их разделения ректификацией, невозможно описанными выше методами, пригодными для умеренного охлаждения. Это объясняется тем, что температуры кипения холодильных агентов, обычно применяемых в процессах умеренного охлаждения, слишком высоки (например, температура кипения аммиака при атмосферном давлении равна —33 °С, фреонов — от —12 до —29,8 °С и т. д.). Температуры испарения могут быть снижены до уровня, требуемого в процессах глубокого охлаждения, только путем создания в испарителе очень глубокого вакуума, отвечаю- [c.705]

На всех установках прямой гонки (кубах периодического действия, кубовых батареях непрерывного действия и современных трубчатых установках) применяется водяной пар и вакуу.м. Основные положения перегонки с водяным паром приведены в главе 15. Необходимость снижении температуры кипения фракций диктуется требованием устранить процессы термического -расщепления (крекинга) нефти при ее перегонке и тем самы.м обеспечить выработку продуктов установленного стандартного качества. Особо следует отметить роль водяного пара при перегонке в кубах периодического действия и кубовых батареях. По условиям работы этих устройств сырье довольно значительное время вынуждено находиться в кубах при относительно высоких температурах, чем создается опасность термического его расщепления. [c.601]

В основу модели испарения положена теория стефановского потока. Основным качественным выводом этой теории является положение о том, что при температурах окружающего воздуха, низких по сравнению с температурой кипения жидкости, процесс испарения лимитируется диффузией, а при высоких — теплоотдачей. Для рассматриваемого нами случая нефтепродуктов, среди которых одним из наиболее легколетучих компонентов является бензин, характерен первый из упомянутых режимов испарения. При этом интенсивность испарения кг/(м с), для ненагретых жидкостей с удовлетворительной точностью может быть описана следующим полуэмпирическим выражением [c.182]

Ряд авторов (Л. 97, 39, 34, 13] в основу своих исследований положил вопрос о частоте образования пузырей. В этих работах определяется аналитическое выражение для скорости (частоты) образования зародышей полученно е выражение затем используется для определения величины перегрева жидкости, требуемой для возникновения процесса кипения в чистой жидкости. Хотя есть основания считать, что процесс зарождения пузырей на твердой поверхности существенно отличаегся от такового в чистой жидкости, все же ряд основных положений указанной теории может быть использован и при анализе процессов на твердой поверхности. [c.223]

С целью определения оптимального положения места ввода вторичного воздуха по длине камеры горения были про1ведены холодные аэродинамичеокие продувки циклонной камеры горения, что вызвано существенным отличием процесса горения многокомпонентных систем и в особенности крупнодисперсных водоугольных суспензий от сжигания в таких камерах твердого и жидкого топлива [4, 5] и, в частности, чувствительностью этого процесса к нарушению структуры потока в камере. Так, если при сжигании сухой угольной мелочи в циклонной топке прилипание частиц к стенкам (к жидкой шлаковой пленке) увеличивает скорость их выгорания, то налипание на стенку капель суспензии, не прошедших еще стадию подготовки перед воспламенением (температура поверхности капли суспензии в период подготовки не поднимается выше температуры кипения воды), резко ухудшает горение и приводит к застыванию пленки шлака на стенке. Для улучшения выгорания потока капель водоугольной суспензии или любой другой топливной системы, включающей воду, в циклонной ка Мере необходимо в первую очередь организовать аэродинамику процесса таким образом, чтобы основная масса капель суспензии не попадала на стенку в начальный период горения суспензии. [c.72]

Механизм кипения диссоциирующей системы весьма сложен и практически не изучен. В качестве отправны.х положений для изучения процессов зародышеобразования и роста парового пузыря можно лишь вьгсказать несколько основных предположений. На их основании качественно исследовались вероятность появления зародышей паровой фазы, критические размеры пузыря и его рост в диссоциирующей системе. На границе раздела фаз ввиду различия в степени диссоциации в жидкой и паровой фазах существует скачок концентраций компонентов N2O4 и NO2. Кроме того, фазовый переход сопровождается реакцией диссоциации с соответствующим тепловым эффектом. Скорость реакции диссоциации на линии насыщения Б жидкости и газовой фазе очень велика. Константы скорости диссоциации находятся в пределах 10 —10 eK. Соотношение скоростей парообразования и диссоциации, а также абсолютная разность содержания компонентов в жидкой и газообразной фазах, несомненно, оказываю г значительное влияние на зарождение и рост парового пузырька в связи с различием величины выделения теплоты реакции диссоциации на границе раздела фаз или в паровой фазе. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология