Процессы в системе газ — твердое (Г — Т)

Адсорбция, т. е. повышенное концентрирование газа на поверхности твёрдого тела, происходит под действием неуравновешенных сил (адсорбционных потенциалов) атомов, образующих поверхность тела. В- отличие, от уравновешенных сил атомов, расположенных внутри тела, поверхностные атомы имеют ненасыщенные связи, направленные внутрь твердого тела перпендикулярно к его поверхности. Эти неуравновешенные силы и обуславливают возникновение, по аналогии с жидкостями, поверхностного натяжения . Атомы или молекулы газа после соударения с поверхностью некоторое время остаются на ней, что приводит к насыщению неуравновешенных сил поверхностных атомов и снижению поверхностного натяжения. Процесс адсорбции протекает самопроизвольно, так как сопровождается уменьшением свободной энергии AG системы газ — адсорбент [c.5]

Экспериментально эффект изотопического фазового разделения был открыт Д. Эдвардсом, А. Мак-Уиллиамсом и Дж. Даунтом [76] в твёрдых растворах гелия Не- Не при температурах ниже 0,38 К. Авторы, исследуя низкотемпературную теплоёмкость растворов, наблюдали резкий скачок в теплоёмкости при определённой температуре, зависящей от концентрации примесного изотопа (рис. 12.1.4). Большая величина теплоёмкости означает, что в системе происходит некий процесс упорядочения. Такая аномалия может быть результатом либо фазового перехода типа порядок-беспорядок (как это имеет место в некоторых сплавах), либо разделения твёрдого тела на две фазы. Авторы элегантно доказали, что в системе происходит именно фазовое разделение. Для этого были проведены измерения на образце, содержавшем 82% Не, при давлении около 30 атм. Это давление ниже, чем давление отвердевания чистого Не при Т < 0,1 К. Следовательно, если в смеси происходит фазовое разделение, то области, обогащённые гелием-3, должны плавиться при температурах ниже Тр , что и наблюдалось экспериментально — соответствующая аномалия отмечена на рис. 12.1.4. Сплошными линиями показаны теоретические данные, полученные в рамках термодинамической теории регулярных растворов. Согласие теории с экспериментом оказалось удивительно хорошим. Уместно отметить, что характерное время разделения меняется от десятка секунд до нескольких часов в зависимости от давления, температуры, размеров образца, примесей и дефектов решётки, термической предыстории образца разделённые фазы представляют собой кластеры с размерами около 1 мкм. Открытие изотопического фазового разделения в твёрдом гелии стимулировало большое количество экспериментальных и теоретических работ в этом направлении (см., например, обзоры [2,77], статью [78] и ссылки в ней), которые продолжаются по сей день [79, 80. [c.71]

Химический состав и молекулярная структура КМ существенно определяются природой нефтяного сырья, процессами, условиями его карбонизации (температура, давление, объём и гидродинамическое состояние системы, удельная поверхность контакта со стенками аппарата, газопаровыми потоками, катализирующими, ингибирующими или инертными жидкими, жидкокристаллическими и твёрдыми фазами в объёме системы, интенсивность внешних воздействий волновой природы, активность, селективность и природа используемых химических реагентов, добавок и примесей и т.д.) и глубиной карбонизации. Используя эти факторы, можно в широких пределах изменять химический состав, структуру и свойства нефтяного углерода и в том числе пеков. [c.10]

Центрифугу-декантер совместно с тарельчатым сепаратором применяют для регенерации нефтешлама и ловушечных эмульсий, разделения отработанных буровых растворов на буровых установках, а также для очистки дренажных вод на буровых платформах (рис. 2.22). Поскольку в процессе бурения в дренажные воды неизбежно попадают большие количества различных твёрдых веществ, эмульгаторов и других реагентов, то необходимы высокоэффективные системы очистки таких вод. Из-за большого содержания в очищаемых водах песка для отделения крупных [c.248]

После прохождения активной зоны теплоноситель попадает либо в парогенератор в двухконтурных АЭС, либо в турбину в одноконтурных, где его параметры, а также растворимость продуктов коррозии снижаются, образуется твёрдая фаза. Образование твёрдой фазы состоит по крайней мере из двух стадий. Первая стадия — образование коллоидной системы, вторая стадия — коагуляция коллоидов и образование дисперсных частиц. Именно на первой стадии происходит наиболее интенсивное осаждение заряженных коллоидов на поверхности оборудования. Этим объясняется, например, тот факт, что установленные на реакторах ВВЭР-1000 высокотемпературные фильтры с губчатым титаном, имеющие производительность до 100 т/ч каждый, не обеспечили снижение мощности доз излучения на парогенераторах. Основная цель этих фильтров — снижение мощности доз за счёт вывода дисперсных частиц из теплоносителя, которые содержат 80-90% активности. Удаление основной доли активности из теплоносителя не изменило темпы роста и абсолютную величину мощности доз гамма-излучения на поверхностях парогенератора. Рост мощности доз гамма-излучения на поверхностях оборудования определяет процесс осаждения образующейся из истинного раствора новой коллоидной фазы, частицы которой имеют заряд, противоположный заряду продуктов коррозии на поверхности оборудования. Для того чтобы снизить отложение коллоидов на поверхностях оборудования, их надо либо улавливать на фильтрах, что в настоящее время нереально, либо коагулировать. Коагуляцию коллоидов необходимо осуществлять при параметрах теплоносителя на выходе из реактора. В этих условиях наиболее приемлем способ коагуляции, реализуемый путём инжекции в теплоноситель коагулянта. [c.228]

Молекулярная диффузия простого газа [19-21]. Малую дырку в тонкой стенке можно рассматривать как самую простую модель пористого фильтра. В более сложной модели пористый фильтр выглядит как система узких длинных каналов, в которых средний диаметр пор значительно меньше толщины фильтра. Течение газа в порах можно считать аналогичным течению через длинный круглый капилляр. Когда давление газа настолько мало, что длина свободного пробега молекул между их взаимными столкновениями намного больше диаметра капилляра, молекулы сталкиваются только со стенками капилляра. При ударе о стенку молекула на очень короткое время захватывается её поверхностью и затем вылетает в случайном направлении, никак не связанном с направлением её движения до столкновения. Такое отражение называется диффузным. В промежутке между ударами о стенку каждая молекула летит свободно, независимо от наличия других. Хаотическое движение молекул в канале совершенно аналогично движению молекул в процессе обычной диффузии в газовой смеси. Разница только в том, что средний свободный пробег молекулы определяется столкновениями её с поверхностью твёрдой стенки, т. е. геометрией канала. В длинном капилляре средний свободный пробег молекул в условиях молекулярной диффузии равен диаметру капилляра. Полная аналогия между траекториями молекул при течении газа в пористой среде и при обычной [c.137]

Особые требования к продуктам сгорания, поступающим в тормозной цилиндр, - низкая температура и отсутствие твёрдого конденсата. Поэтому аналогично пневмоприводу шарового крана на выходе газогенератора продукты сгорания полностью охлаждаются и фильтруются в охладителе с мелкодисперсным наполнителем. Динамика этого процесса уже подробно описана выше. Дальнейшее течение газа связано с заполнением тормозного цилиндра. В связи с тем, что объём газа меняется мало, а давление постоянно растёт, весь цикл можно характеризовать как работу сжатия продуктов сгорания с одинаковой начальной температурой стенок цилиндра и поступающего газа. Физическая картина процессов в аварийных системах пожаротушения рассмотрена в следующей главе. [c.119]

При несомненном наличии болезни у родственника I степени родства диагноз можно поставить, если у пробанда есть проявления болезни в двух системах (органах) и более, из которых одна должна иметь более специфические проявления (вывих хрусталика, расширение аорты, расслоение аорты, эктазия твёрдой мозговой оболочки). При несомненном отсутствии больных родственников I степени родства диагноз синдрома Марфана ставится при условии обнаружения у пробанда нарушений скелета и по меньшей мере вовлечения в патологический процесс двух других систем, включая одну с наиболее специфическими проявлениями (глаза, скелет, сердце). [c.133]

На рисунках 3 и 4 приведены многоуровневые модели реактора с псевдоожиженным слоем для процессов с изменяющейся активностью катализатора, реактора с трёхфазныы псевдоожиженньш слоем для системы твёрдый катализатор - жидкость - газ и ферме йГё-ра. Для всех этих математических моделей также характерна взаимосвязь уровней модели. [c.13]

Сжатый компрессорный воздух из ресивера без очистки подавался в камеру предварительного охлаждения и сепарации (1), где, омывая оребрённую трубу (8), охлаждаемую водой температура (12-8) С , проходящей из камеры (4) по кольцевому каналу, образованному трубами (7) и (8), охлаждается и по переточным трубкам (10) направляется в приёмную камеру (2). Из камеры (2) воздух через винтовые каналы закручивающего устройства (И) поступает в трубу (7) и в виде закрученных струй проходит по кольцевому пространству труб (7) и (9), охлаждаясь как водой с внешней стороны, так и холодным потоком, проходящим с внутренней стороны по трубе (9). Происходит двухступенчатое охлаждение при малой потере давления в системе теплообмена газ — жидкость и газ — (газ — жидкость). Воздух перед ВЗУ (12) уже охлажден и содержит конденсат с твёрдой фазой. Эффект температурного разделения реализуется в нижней части тр ы (7) после истечения паро-газожидкостной смеси из винтовых сопел ВЗУ (12). В трубе (7) создается максимальный градиент температуры и давления в закрученных струях, что существенно интенсифицирует процесс конденсации и сепарации. В приосевой области трубы (7) формируется противоточный холодный поток, имеющий максимальную степень очистки от паров, аэрозолей и твердой фазы. [c.232]

Удобным объектом для таких исследований служат сплавы системы 1п—Си, наличие у которых широкой области а-фазы позволяет применить правило Вегарда. Согласно последнему период кристаллической решетки твёрдого раствора металлов линейно зависит от состава раствора. Так, используя ультрамягкое рентгеновское излучение, авторы работы [51] установили плавное изменение химического состава поверхностного слоя сплава Си302п после анодной поляризации. Толщина измененного слоя составляла - 100 атомных слоев. Условия эксперимента отвечали ранней стадии СР, цинка из а-латуни, предшествующей одновременному раство рению компонентов. Следовательно, объемно-диффузионные процессы развиваются в, а-латуни уже на этапе начального СР. [c.43]

Изотопный обмен водорода с гидридами металлов и ИМС. При разделении изотопов лёгких элементов наибольшее распространение получили противоточные процессы, основанные на гетерогенных реакциях изотопного обмена в системах газ — жидкость. Однако значительные термодинамические изотопные эффекты наблюдаются и в системах с твёрдой фазой. Они могут быть обусловлены как реакцией химического изотопного обмена между двумя разными веществами (газообразным и твёрдым), так и физической сорбцией, приводящей к термодинамической неравноценности изотопов в молекулах газа и таких же молекулах, сорбированных твёрдой фазой. Первый случай наиболее характерен для водородного изотопного обмена в системах, состоящих из молекулярного водорода и гидридообразующих металлов или их интерметаллических соединений с переходными металлами (ИМС). При этом обычно тяжёлым изотопом обогащается твёрдая фаза. Исключение составляют некоторые металлы — Рс1, и интерметаллидные соединения (ИМС) — Т1Со, Т1Ре, Mg2Ni. [c.260]

Рассмотренные ранее уравнения формальной кинетики (6.6.11)-(6.6.13) описывают кинетику изотопного обмена водорода с гидридными фазами металлов и ИМС. Они характерны для кинетики неосложнённого изотопного обмена, когда все атомы водорода в гидридной фазе (так же как и в молекуле водорода) являются равноценными и когда скорость подвода в зону реакции (и отвода из неё) участников обмена достаточно высока, чтобы не влиять на кинетику изотопного обмена. К сожалению, во многих системах с гидридными фазами металлов или ИМС из-за низких коэффициентов диффузия атомов водорода в твёрдой фазе кинетика гетерогенного изотопного обмена полностью определяется диффузионными процессами, закономерности которых отличаются от химической кинетики. Одним из наиболее сложных является случай, когда необходимо совместно решать дифференциальные уравнения химической кинетики и диффузионного переноса вещества. [c.265]

Практическое применение при разделении тритийсодержащих изотопных смесей нашла система Н2-Р(1, как в хроматографическом варианте [12, 13], так и путём создания непрерывного противоточного процесса посредством перемещения слоя твёрдой фазы [14] или разделительных секций [1, 15, 16] относительно узлов обращения потоков. Из-за мелкодисперсности черни палладий наносят на А12О3 [12, 17] или таблетируют со связующим веществом [1, 18]. В гранулированных сорбентах (размер гранул 1-2 мм) при тем- [c.265]

В общих чертах такая картина процесса сохраняется до настоящего времени. В современных воззрениях энергетические переходы возбуждаемой системы ограничены только определёнными правилами, которые налагает квантовомеханическое толкование атомных процессов. Более глубокой переработке подверглись воззрения школы Ле-нарда на природу центров люминесценции как сложных химических комплексов излучающего атома с молекулами основного кристалла. Такая концепция, естественно, не пригодна для соединений, люминесцентная способность которых является индивидуальным свойством самой молекулы (некоторые органические соединения, соли уранила и т. д.). Комплексы активатора с трегером действительно существуют в некоторых люминофорах из класса щёлочно-галоидных солей. Для большинства остальных люминес-цирующих соединений (сульфиды, силикаты и т. д.) понятие о центрах претерпело значительное изменение. Оно отнюдь не стало одиозным, но в свете современных представлений о строении твёрдого тела утратило свой подчёркнуто химический характер в пользу чисто физического истолкования существующих в кристалле связей. [c.18]

Рассмотренные выше конструкции аварийных систем на твёрдом топливе состоят из однотипных конструктивных элементов и узлов, поэтому при исследовании рабочих процессов целесообразно объединить близкие системы в группы и проанализировать физические модели только наиболее характерных устройств в каждой футше. Рассмотрим структурный состав наиболее сложной аварийной системы - системы прямого пуска дизельных двигателей (СПП). Она состоит из следующих основных элементов (см. рис. 5.4), гфедставленных на рис. 5.7. [c.114]

Схема пневмопррюода шарового крана магистрального газопровода также во многом напоминает схему работы СПП дизеля. Те же основные элементы газогенератор, газовод, силовой цилиндр, кри-вошипно-шатунный или кулисный механизм. Преобразование химической энергии топлива в механическую работу вращения шара-пробки происходит аналогично СПП расширение продуктов сгорания твёрдого топлива в цилиндре с поршнем и преобразование поступательного движения штока поршня во вращательное движение пробки через кривошипно-шатунный или кулисный механизм. Отличием является присутствие специального фильтра-охладителя, который предназначен для глубокого охлаждения и полной очистки продуктов сгорания перед подачей их в цилиндр привода. Физическая картина процессов в такой аварийной системе описывается аналогично СПП дизеля, но только до фильтра-охладителя. [c.116]

Хотя попытки применить ультраакустические измерения для изучения кинетики химических реакций предпринимались неоднократно [51, 197], однако только разработанный С. Я. Соколовым [54] чрезвычайно точный метод определения небольших изменений скорости ультразвука в растворах позволяет надеяться на успех при изучении кинетики химических реакций с помощью ультразвуковых измерений. В том случае если звук распространяется в реакционно-способной среде, можно ожидать дисперсии скорости звука [196]. Прозвучивая реакционную смесь и измеряя непрерывно скорость звука и коэффициент поглощения, можно следить за развитием протекающего в смеси процесса, поскольку протекание химической реакции будет вызывать изменение обеих величин. Метод Соколова [54] может быть использован для изучения реакций, протекающих в самых разнообразных условиях в газообразной, жидкой и твёрдой фазах вне зависимости от прозрачности системы. Таким способом можно изучать как медленные химические превращения, так и весьма быстрые, протекание которых измеряется микросекундами. Интенсивность ультразвуковых колебаний выбирается такой,чтобы сами колебания не оказывали влияния на кинетику химической реакции. Желательная область частот в каждом частном случае должна быть выбрана отдельно. Возможно, что данный метод окажется полезным не только для измерения скоростей протека- [c.204]