Растворимость газов в воде при низких давлениях

Зависимость растворимости газов в жидкостях от давления. Если газ химически не взаимодействует с растворителем, то зависимость растворимости газа в жидкости от давления выражается законом Генри. Для идеальных растворов закон Генри может быть выражен уравнением (128.7). Закон Генри справедлив только тогда, когда растворение газа в жидкости не связано с процессами диссоциации или ассоциации молекул растворяемого газа. Расчет растворимостей газов по уравнению (128.7) при высоких давлениях приводит к ошибкам, если не учитывать зависимость коэффициента Генри от давления. Характер изменения растворимости некоторых газов от давления в воде при 298 К показан на рис. 126. С изменением давления газа растворимость различных газов меняется неодинаково и подчинение закону Генри (128.7) наблюдается лишь в области невысоких давлений. Различие в растворимости газовых смесей и чистых газов в жидкости определяется взаимным влиянием отдельных газов друг на друга в газовой фазе и взаимным влиянием растворенных газов в жидкой фазе. При низких давлениях, когда взаимное влияние отдельных газов невелико, закон Генри справедлив для каждого газа, входящего в газовую смесь, в отдельности. [c.383]

Закон Генри справедлив только для разбавленных растворов в условиях Низких давлений. Для смеси газов растворимость каждого из них пропорциональна его парциальному давлению. Газы, вступающие во взаимодействие с растворителем (например, МНз, SO2, H I с водой), закону Генри не подчиняются, Их растворимость также увеличивается с повышением давления, но по более сложному закону. [c.58]

Двуокись углерода — газ без цвета и запаха, слабо кислый на вкус благодаря образованию некоторого количества угольной кислоты при растворении в воде. Она примерно на 50% тяжелее воздуха. Хорошо растворима в воде при давлении 1 атм и 0°С в 1 л воды растворяется 1713 мл СОг. Ее температура плавления (затвердевания) лежит выше температуры сублимации кристаллической формы при давлении 1 атм. Если кристаллическую двуокись углерода нагревать от очень низких температур, то давление паров достигает 1 атм при —79 °С, и при этой температуре она испаряется (сублимируется) без плавления. Если же давление увеличить до 5,2 атм, то кристаллическое вещество плавится в жидкость при температуре —56,6°С. Следовательно, при обычном давлении двуокись углерода из твердого состояния переходит непосредственно в газообразное. Благодаря этому свойству твердую двуокись углерода (сухой лед) широко применяют в качестве хладагента. [c.233]

Двуокись углерода — бесцветный газ, не обладающий запахом, на вкус он слабокислый, что объясняется образованием угольной кислоты при растворении СО2 в воде. Двуокись углерода на 50% тяжелее воздуха. Она хорошо растворима в воде при давлении 1 атм и температуре 0° в 1 л воды растворяется 1713 мл СО2. Особенность этого газа заключается в том, что его температура плавления (точка замерзания) лежит выше температуры возгонки кристаллической формы при давлении 1 атм. Если кристаллическую двуокись углерода нагревать от очень низких температур, то давление паров достигает 1 атм при —79° и при этой температуре она испаряется без плавления. Если же давление увеличить до 5,2 атм, то кристаллическое вещество превращается в жидкость при температуре—56,6°. При обычном давлении, следовательно, двуокись углерода из твердого состояния переходит непосредственно в газообразное. Благодаря этому свойству твердая двуокись углерода (сухой лед) приобрела широкое применение в качестве удобного охлаждающего средства. [c.119]

Исследование газопроницаемости пленок полимеров, находящихся в равновесии с сорбированными парами, показало, что при сорбции паров СеНи и U полиэтиленом низкой плотности наблюдается значительное повышение проницаемости полиэтиленовых пленок по отношению к азоту и кислороду . При этом значение коэффициентов газопроницаемости Р полиэтилена линейно возрастает с увеличением весовой концентрации сорбированного гексана, а значение энергии активации Ер остается приблизительно постоянным. Изменение значений Р обусловлено ростом коэффициента диффузии D, в то время как коэффициент растворимости газов а при сорбции пленкой органических растворителей существенно не изменяется. В системе гидрат целлюлозы — вода значение Р для О2 и N2 и в особенности для СО2 быстро возрастает с увеличением относительного давления паров воды. График зависимости Р для Oj от весовой концентрации воды в гидрате целлюлозы имеет два линейных отрезка, пересекающиеся в точке, отвечающей относительной влажности, равной 74%. На значения Р полиэтилена для О2, N2, СО2 относительная влажность газов не влияет. Предполагается, что сорбция паров воды не влияет на содержание кристаллической части и набухание происходит только в аморфных областях полимеров. Газопроницаемость смеси газов часто зависит от высокой растворимости одного из входящих в смесь газов. Так, исследование полиэтилена по отношению к смеси этана с бутаном показало что проницаемость смеси увеличивается с ростом концентрации бутана по сравнению с расчетной (по исходным коэффициентам Р) [c.172]

У этих веществ растворимость в воде очень велика и с ростом давления не растет пропорционально. Таким образом, отступление газа при низких давлениях от закона Генри указывает на склонность к взаимодействию с растворителем или на процесс диссоциации вещества в растворе. Растворимость смеси газов в жидкости подчиняется закону Генри—Дальтона. [c.223]

Существенными недостатками процесса дистилляции в токе водяного пара являются большой расход тепла (значительно больший, чем в случае простой дистилляции), некоторое обводнение (часто недопустимое) и потеря дистиллята вследствие его частичной растворимости в воде, неприменимость для отгонки легко гидролизуемых веществ. Эффект понижения нормального давления паров летучего компонента над жидкостью может быть достигнут путем замены водяного пара любым инертным газом. Более того, в этом случае рабочая температура не связана с давлением и может быть какая угодно низкая. Расход инертного газа можно определить по уравнениям, приведенным выше для водяного пара. Инертные газы как дистиллирующие агенты имеют, однако, также ряд существенных недостатков. К числу последних относятся трудность полного извлечения летучего компонента из газового потока, а также громоздкость подогревателей газа и конденсаторов парогазовой смеси из-за низких коэффициентов теплопередачи. [c.512]

Исходные данные. Скорость воды в каждой башне 52726 кг/(м -ч), скорость газа — 2880 кг/(м -ч). Допустить, что работа проводится в изотермических условиях при 25 °С. Молекулярную массу газа в потоке можно считать постоянной и равной 29,5. Растворимость газа при рабочем давлении определяется из условия У = ЗОХ, где У я X мол. доли растворителя в газе и жидкости соответственно. Принять, что высота полной единицы переноса в жидкой фазе одинакова как в режиме прямотока, так и при противотоке. Коэффициент молекулярной диффузии органического вещества, растворенного в воде, при низких концентрациях и температуре 25°С составляет 1,4-10" м с. [c.667]

РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗОВ В ВОДЕ ПРИ НИЗКИХ ДАВЛЕНИЯХ [c.21]

Описываемое явление имеет существенное практическое значение, особенно в настоящее время, когда все большую роль играют процессы, протекающие при высоких давлениях. С ним связан вынос паров веществ (соли, 5102), содержащихся в воде паросиловых установок, и последующее их выделение (в результате понижения давления) на лопатках турбин, чем вызывается их эрозия и, как следствие, падение к. п. д. Растворимость паров воды в воздухе следует учитывать при проектировании вентиляционного и отопительного оборудования. Растворимость ртути в сжатых газах необходимо иметь в виду для внесения соответствующих поправок в эксперименты, проводимые со ртутью в качестве запирающей жидкости при высоких давлениях и температурах. Укажем еще на один пример — возможность отравления катализаторов (в частности, в колоннах синтеза аммиака) в результате попадания в них масла из поршневых компрессоров за счет повышения летучести (давления) его паров в условиях низкой температуры и сверхвысоких давлений (речь идет не о механическом уносе масла, с которым легко бороться ). [c.133]

В большинстве случаев в прикладных вопросах интерес представляет растворимость в воде не только индивидуальных газов, но их смесей. При низких давлениях растворимость смесей газов определяется весьма просто по растворимости отдельных газовых компонентов, составляющих смесь. При высоких давлениях нахождение растворимости газовых смесей требует привлечения сложных методов расчета. [c.3]

Особенности систем такого типа определяются тем, что газы, входящие в эти системы, не сжижаются в области температур существования жидкой воды и не образуют гидратов. К этим системам относятся системы Не—Н О, Н О и, вероятно, Ые-Н О. Диаграммы этих систем рассмотрены далее в гл. II (третья группа исследований). Растворимость газов в воде при низких давлениях линейно возрастает с давлением, а при высоких — возрастание замедляется. Содержание воды в газовой фазе при возрастании давления сначала резко падает, а при высоких давлениях уменьшается весьма медленно. Рост температуры сопровождается увеличением содержания воды в газовой фазе. [c.10]

Растворимость ЗОг в воде в функции температуры и парциального давления приведены в табл. 3.2. Как видно, для дымовых газов мазута, имеющих в своем составе до 0,2% 50з (1,5 мм рт. ст.), при 25°С водный раствор содержит всего 0,5 г/л ЗОз. При 50°С (323 К) это значение падает примерно до 0,17 г/л ЗОг. Столь ничтожная растворимость 50г обусловливает низкую кислотность образующегося из дымовых газов водного конденсата и его почти полную химическую нейтральность (рН=6 7). При наличии в воде кислорода может происходить окисление ЗОг с образованием Н25 04. [c.74]

Воду можно применять также для промывки газов высокого давления, если растворимость примеси (например, СО2), умеренная при низком давлении, увеличивается до высокого, экономически выгодного уровня при значительном ее парциальном давлении. [c.111]

Как фтористый водород, так и четырехфтористый кремний очень хорошо растворимы в воде на большинстве промышленных установок это свойство используют для борьбы с выбросами фтористых соединений. Так как очистке должны подвергаться большие объемы отходящего газа низкого давления, конструкция абсорбционной аппаратуры в значительной степени определяется требованием минимального гидравлического сопротивления. Большое значение при выборе аппаратуры для очистки газов от фтористых соединений имеют также малые капиталовложения и эксплуатационные расходы, поскольку регенерация получаемых кислых растворов обычно нерентабельна. На выбор конструкции абсорберов для очистки газа от фтористых соединений влияют также присутствие в газовом потоке твердых взвесей и образование твердых веществ в результате реакций, протекающих в промывочной жидкости. Поэтому па установках очистки газа от фтористых соединений обычно применяют абсорберы с распыливанием воды форсунками или с хордовой насадкой с относительно большим живым сечением. Выходящий из абсорбера раствор можно возвращать в процесс для повышения концентрации кислоты, обрабатывать известью для осаждения ионов фтора, или сбрасывать в канализацию без дальнейшей переработки. [c.124]

Процессы абсорбции и десорбции газов широко применяют для разделения однородных газовых смесей или выделения из них отдельных компонентов. В качестве растворителей (абсорбентов) в зависимости от составов газовых смесей и конкретных технологических задач применяют воду и различные другие жидкости. Абсорбцию (растворение) газов, как правило, ведут при низких температурах и высоких давлениях, т. е. в условиях, наиболее благоприятных для повышенной растворимости газов в жидкости. Для десорбции газов из растворов наиболее благоприятны высокая температура и низкое давление. [c.213]

Окись углерода представляет собой бесцветный газ, трудно-сгущаемый в жидкое состояние и мало растворимый в воде. Температура плавления СО равна — 200°, температура кипения —191,5°, критическая температура также очень низка, а именно равна —138,7° критическое давление равно 34,6 атм. [c.41]

Факторы, влияющие на растворимость газов в жидкостях, учитываются в практической работе. Например, чтобы повысить содержание двуокиси углерода в готовом npo iyKTe, процесс получения газированных вод и шампанских вин ведут при повышенном давлении и сравнительно низкой температуре. Удаление растворенных газов из жидкостей, где их присутствие нежелательно, осуществляется длительным кипячением этих жидкостей. Так готовят дистиллированную воду, не содержащую двуокись углерода, для точных анализов. При получении высококачественных сталей, высокоэлектропроводной меди, бериллиевых бронз и изделий из них, не содержащих растворенных газов, применяют плавку и литье в вакууме. [c.253]

При одинаковом строении компонентов растворение протекает тем легче, чем меньше разница в размерах частиц. В системе газ — жидкость концентрация газа зависит от внешнего давления. Повышение давления газа над жидкостью сдвигает состояние равновесия газ — раствор в сторону растворения газа (именно этим пользуются при газировании воды). Количество газа, растворенное в данном объеме жидкости, прямо пропорционально парциальному давлению газа над ней (закон Генри). Повышение температуры снижает растворимость газа. Нагревание понижает и без того низкую сольватацию молекул газа и увеличивает скорость движения молекул газа. [c.114]

Термическая деаэрация заключается в десорбировании растворенных в воде газов паром, создающим над поверхностью жидкости весьма низкое парциальное давление. Этот процесс совершается в деаэраторе при нагревании воды до температуры, практически совпадающей с точкой ее кипения при данном давлении. При нагреве воды растворимость газов снижается (см. рис. 1.1), а следо- [c.56]

Растворимость Og в метаноле значительно выше, чем в воде, и возрастает с понижением температуры и увеличением давления (рис. IV-9). Так, при —60 °С растворимость двуокиси углерода в метаноле в 75 раз превышает ее растворимость в воде при 25 °С. Поэтому при промывке газа метанолом в условиях низких температур расход абсорбента на очистку единицы объема газа значительно меньше, чем при водной очистке от Og. Благодаря этому соответственно уменьшаются энергетические расходы в процессе абсорбции. [c.202]

Способы очистки абгазного НС1 от загрязнений и примесей зависят от рода и характера этих примесей. Особенно трудно получить чистый НС1 из газа, содержащего хорошо растворимые в воде примеси спиртов и органич. к-т, а также избыточные количества водяных паров. В этом случае применяются специальные и довольно сложные методы. Во многих случаях, когда абгазный хлористый водород не содержит инертных газов, а примесями являются только пары органич. веществ, хорошо растворимых в высококипящих органич. растворителях, очистку НС1 можно производить абсорбцией примесей захоложенными растворителями, имеющими весьма низкое давление паров при темп-ре абсорбции. К таким растворителям относятся, напр., трихлорбен-зол и гексахлорбутадиен. Абсорбент в этом процессе должен быть регенерирован. [c.483]

Природные газы в свободном виде находятся в земной коре на глубине нескольких тысяч метров. Они могут быть также растворены в нефти и в небольшом количестве в воде, растворимость в которой низка. Обычно природные газы встречаются в куполообразных пластах, образуемых пористыми породами—песками и известняками (так называемыми коллекторами), а также в пустотах, и испытывают давление в несколько десятков и сотен атмосфер. Эти купола и пустоты перекрыты газонепроницаемыми слоями (глинами, ангидритами и др.), препятствующими выходу газа на дневную поверхность. [c.8]

Растворимость индивидуальных углеводородов в различных растворителях зависит от их природы, молекулярного веса и температуры. Так, растворимость их в воде крайне низка. С повышением температуры она возрастает, а в области критических температур снижается. Наибольшей растворимостью в воде обладают диеновые углеводороды, за ними следуют ароматические и олефины. Наименьшую растворимость проявляют парафиновые углеводороды. В одном и том же гомологическом ряду растворимость в воде углеводородов возрастает с увеличением их молекулярного веса. Углеводородные газы растворяются в воде в незначительных количествах. С повышением давления (рис. 39) и понижением температуры (табл. 9) растворимость углеводородных газов в воде повышается, а в присутствии растворенных в воде минеральных солей — понижается. [c.87]

Очистка конвертированного газа от СО2 производится, как правило, жидкими щелочными сорбентами (водными растворами карбонатов натрия и калия и щелочей). Обычно абсорбцию газов ведут при низкой температуре, что связано с уменьшением растворимости газов в жидкостях при повышении температуры. Так, вначале газ промывают холодной водой под давлением 1,5—2,5 МПа в башнях с насадкой, при этом поглощается большая часть СО2. При снижении давления до атмосферного растворимость газов снижается и из воды десорбируется газ, содержащий около 80% СО2, 10% Н2, а также N2, Н2 и др. (этот газ используют далее для производства карбамида и других продуктов). [c.263]

Из представленных в табл. 5 данных видно, что окись углерода почти полностью переходит в метан и воду, в то время как двуокись углерода в гораздо меньшей степени реагирует с водородом. Если сделать баланс по СО, то можно увидеть, что конверсии подверглось примерно 80% исходного количества, в то время как СО2 преимущественно перераспределяется — обладая относительно высокой растворимостью, переходит в рафинат и выводится в сбросной газ из сепаратора низкого давления и стабилизационной колонны. [c.40]

Рис. 46 объясняет также, почему минимум растворимости вещества с малым мольным объемом в конденсированном состоянии (например, воды) в газе при температурах, близких к его критической температуре (например, углекислого газа), приходится на такие низкие давления (см. рис. 27). [c.150]

В настоящее время опубликобано много работ, посвященных растворимости газов в воде при низких давлениях. Их обширный обзор [59] используется автором. [c.23]

Расчеты растворимости смесей газов в воде при низких давлениях, при которых газовые смеси подчиняются законам идеальных газов, а для растворимости газов соблюдается закон Г енри в первоначальной формулировке, не представляют проблемы. Растворимость каждого компонента рассчитывают по закону Генри—Дальтана [c.80]

Основными преимуществами воды как абсорбента для удаления примесей из газа являются повсеместная доступность и дешевизна уже этих причин достаточно для детального изучения возможностей использования воды е целью извлечения из газа примесей, сравнительно хорошо растворимых в воде. Применение воды особенно целесообразно для очистки болыпих объемов отходяш,их газов низкого давления в целях борьбы с загрязнением атмосферы, поскольку на таких установках трудно избежать потерь растворителя. Обычно органические растворители имеют достаточно высокое давление паров, что вызывает значительные потери их вследствие испарения. Любой химический абсорбент, кроме воды, требует герметической системы и, если образуюш ийся в ходе реакции продукт не является ценным веш еством. — регенеративного цикла. Воду же можно использовать в простых скрубберах с меньшей опасностью утечки и во многих случаях без рециркуляции со сбросом насыгценного раствора. [c.111]

Между гидрохиноном и инертным газом нет никакого сильного взаимодействия следовательно, у последнего нет никакой самопроизвольной тенденции быть включенным в кристалл, как это наблюдается для полярных соединений, подобных сероводороду и двуокиси серы. Поэтому необходимо контролировать условия таким образом, чтобы атом инертного газа имелся на поверхности растущего кристалла всякий раз, когда молекулы гидрохинона соединяются, образуя клетку [275]. И так как растворимости газов в воде низки, это можно осуществить только при использовании очень высоких давлений. В работе Пауэлла [209] применялись давления газов 40, 20 и 4 атм соответственно для аргона, криптона, ксенона. Растворимости газов возрастают с увеличением атомных весов. [c.115]

В воде растворяются относительно большие количества инертных газов. Согласно Ланнунгу (Lannung, 1930), в 1 л воды при 20° растворяется 8,8 лм гелия, 10,4 мл неона, 33,6 мл аргона (объемы газов указаны при 0°). Как следует из этих данных, растворимость аргона в воде даже несколько превышает растворимость кислорода. При повышении температуры растворимость уменьшается с увеличением атомного веса инертного газа растворимость возрастает и достигает у радона примерно 51 об.% при 0°. На стр. 127 уже упоминалось о том, что при высоких давлениях инертные газы образуют кристаллические гидраты. Растворимость инертных газов в органических растворителях в некоторых случаях превышает их растворимость в воде. При низких температурах активированный уголь более или менее энергично поглош,ает все инертные газы, за исключением гелия (ср. стр. 131). В отличие от водорода гелий не диффундирует через раскаленную платину. Однако при повышенных температурах он (как и водород) диффундирует через кварцевое стекло. Это свойство можно использовать для разделения гелия и неона (Рапе1Ь, 1925). [c.132]

Энглер [12] был первым, высказавшим теорию, согласно которой материнским веществом, из которого образовалась нефть, является не каменный уголь, а иное органическое вещество. Среди многочисленных исследователей, которыми были поставлены существенные опыты или которые поддерживали теорию Энгле-ра, мы назовем только Кремера [13] и Гефера [9, 14]. Согласно теории Энглера, в образовании нефти можно различать три стадии, резко отграниченных друг от друга. В первой стадии животные и растительные организмы осаждаются на дне внутренних водоемов (лагунные условия). Органическое вещество разлагается под действием бактерий, причем углеводы и большая часть белковых веществ превращаются в растворимые в воде вещества или в газы и таким образом удаляются. Остаются только жиры, воски и другие растворимые в жирах и стойкие вещества (смолы, холестерин и др.). Опытным путем было показано, что если органическое вещество подвергать разложению, то в нем увеличивается относительное содержание жнров. Во второй стадии под влиянием высоких температур и давлений сперва от соединений, содержащих карбоксильную группу, отщепляется углекислота, а от оксикислот и спиртов—вода. В результате этого процесса в остатке получается твердый битум. Далее, продолжающееся действие тепла и давления вызывает небольшой крекинг, в результате чего образуется так называед1ая протонефть—жидкость с высоким содержанием непредельных. Наличие процессов, происходящих во второй стадии, Энглер также доказал опытным путем, показав, что перегонка жиров под давлением ведет к образованию жидкости типа протонефти. Он предположил, что время и высокое давление в реальных условиях компенсируют более низкую температуру нефти и высокое давление в осадочных породах сравнительно с температурой модельных опытов В третьей стадии непредельные компоненты протонефти полимеризуются под действием гетерогенных катализаторов. Образовавшиеся таким образом полиолефипы в свою очередь превращаются в нафтеновые, а иногда и в парафиновые углеводороды. Присутствие ароматических углеводородов Энглер объясняет их непосредственным образованием в процессе крекинга, циклизацией в результате реакций конденсации и образованием в процессе разложения белка. Энглер предполагает, что грэмит и гильсонит, встречающиеся в природе, образовались из нефти в результате глубокой полимеризации и окисления. [c.37]

При низком давлении паров растворителя (вода, диметилформамид, диметилацетамид) дегазация обычно проводится под вакуумом при этом процесс значительно ускоряется. При высокой улругости паров растворителя (ацетон, метиленхлорид) дегазация всегда ведется при атмосферном давлении. Большая растворимость и большие по величине коэффициенты диффузии неполярных газов (воздуха) в последнем случае позволяют достигать значительных скоростей процесса и без применения вакуума. [c.85]