Образование тумана при конденсации пара на поверхности

По сравнению с дисперсионными методы конденсации более многочисленны, разнообразны и находят широкое применение. Это объясняется тем, что в процессе конденсации происходит уменьшение удельной поверхности и свободной энергии системы. Простейшим примером образования коллоидных систем в результате конденсации пара может служить образование атмосферного тумана, в котором находятся мельчайшие капельки воды, образовавшейся путем конденсации влаги воздуха в результате его охлаждения. Количественные соотношения, определяющ,ие условия образования туманов как в природных, так и в производственных условиях, были недавно установлены А. Г. Амелиным. [c.335]

Отсюда следует, что для увеличения среднего диаметра капель в получаемом тумане в струе должны быть созданы такие условия, которые обеспечивали бы конденсацию основного количества пара на поверхности небольшого количества капель. Тогда вероятность образования новых капель будет значительно снижена. Наоборот, для уменьшения среднего диаметра капель подбираются условия, при которых образуется возможно большее число новых первичных капель в течение всего процесса смешения потоков, и ограничиваются процессы конденсации пара на ранее образовавшихся каплях. [c.273]

Образование дымов и туманов при конденсации паров и в результате газовых химических реакций — примеры процессов, к которым были успешно применены основные физико-химические законы. Это относится и к испарению капель и к росту гигроскопических частиц за счет поглощения ими пара для достаточно мел ких частиц нужно также учитывать эффекты кривизны поверхности частиц и их заряда. [c.13]

Радиационные туманы обычно образуются к концу безоблачной ночи в местах, где скорость воздуха мала в оврагах, на полянах и т. д. Образование таких туманов можно представить следующим образом. В течение дня температура поверхности земли повышается и становится выше температуры воздуха. После захода солнца эта температура снижается в результате лучеиспускания, и когда она становится ниже температуры воздуха, начинается теплопереход от приземного слоя воздуха к поверхности земли. Лучеиспускание воздуха в таком случае мало, и его можно не учитывать. Давление паров воды в воздухе вначале не изменяется, но когда температура поверхности земли становится ниже точки росы, начинается процесс конденсации пара воды на поверхности земли . Таким образом, наблюдаемый процесс аналогичен тому, который протекает между двумя поверхностями неодинаковой температуры (см. рис. 4.1). Однако при образовании радиационных туманов процесс осложняется тем, что температура поверхности земли снижается во времени, а давление паров воды в воздухе вначале не изменяется (до тех пор пока температура земли не достигнет точки росы), а затем уменьшается в соответствии с уменьшением скорости конденсации паров на поверхности земли, температура которой понижается. Можно принять , что в первом приближении понижение температуры поверхности земли в течение ночи имеет линейный характер [c.137]

Давление пара воды в воздухе вначале не изменяется, но когда температура поверхности земли становится ниже точки росы, начинается процесс конденсации пара воды на поверхности земли 2. Таким образом, наблюдаемый процесс аналогичен тому, который протекает между двумя поверхностями неодинаковой температуры (см. рис. 4.1). Однако при образовании радиационных туманов процесс осложняется тем, что температура поверхности земли снижается во времени, а давление пара воды в воздухе вначале не изменяется (до тех пор пока температура земли не достигнет точки росы), а затем уменьшается в соответствии со снижением скорости конденсации пара на поверхности земли, температура которой понижается. Можно принять что в первом приближении понижение температуры поверхности земли в течение ночи имеет линейный характер [c.145]

Если температура в нижней части трубки такова, что возникающее пересыщение пара серной кислоты становится выше критического, то наступает конденсация пара в объеме и образуется туман, что резко снижает степень поглощения серного ангидрида в абсорбционной трубке. В условиях второй серии опытов, когда образование тумана предотвращается наличием большой поверхности конденсации (насадка с большой поверхностью), степень поглощения серного ангидрида можно выразить уравнением [c.213]

Конденсация пара на поверхности осуществляется во многих производственных процессах с целью выделения пара из газовой смеси (стр. 141). В тех случаях, когда в процессе конденсации пара на поверхности образуется туман, желательно создать условия, обеспечивающие образование крупных капель с тем, чтобы облегчить в дальнейшем их выделение из газа (стр. 163). [c.278]

Во всех процессах, в ходе которых образуется туман (за исключением конденсации пара на поверхности, см. главу 5), конденсирующийся пар остается в объеме газа, поэтому весовая концентрация тумана пропорциональна разности давлений пара в начале и конце процесса образования тумана. [c.52]

Приведенные выше теоретические данные позволяют определить условия процесса, при которых пар жидкости конденсируется на поверхности с любой заданной степенью полноты без образования тумана. Однако очень часто оказывается более экономичным вести процесс при больших скоростях, когда одновременно с конденсацией пара на поверхности часть его конденсируется в объеме с образованием тумана. Туман выделяют далее из газа в пористых, волокнистых, центробежных (циклонах) или электрических фильтрах. Но выделение капель тумана в фильтрах происходит тем эффективнее, чем больше размер капель. Поэтому в тех случаях, когда процесс проводится с образованием тумана, желательно создавать условия, при которых обеспечивается образование возможно более крупных капель, легко выделяемых затем в фильтрах. [c.168]

К неблагоприятным явлениям, имеющим место при эксплуатации горячих трубопроводов, по которым транспортируют подогретые продукты, можно отнести конденсацию паров влаги под теплоизоляционным покрытием. Поэтому совершенно необходимым условием нанесения теплоизоляции на горячие трубопроводы являются абсолютная сухость внешней поверхности труб, которую необходимо обеспечивать даже при изоляции трубопровода в дождливую или туманную погоду. Однако влага может проникать в теплоизоляцию из наружного воздуха, например при охлаждении по какой-либо причине транспортируемой среды и соответственно стенок трубопровода. В этом случае между внешней стороной стенки трубопровода и теплоизоляцией, выполняемой, например, из стекловаты, возникает вакуум, под действием которого происходит засасывание влажного воздуха. Проникновение влаги в теплоизоляцию можно объяснить также переменным нагреванием (под действием солнечного излучения) и охлаждением (ночью). Влага может проникать на значительную глубину. Так, на одном из горячих трубопроводов диаметром 133 мм с толщиной теплоизоляции 80 мм влажным оказался слой теплоизоляции толщиной 30 мм. Установлено, что степень образования влаги под слоем теплоизоляции (или в самой изоляции) зависит от температуры транспортируемой по трубопроводу среды. [c.137]

Сложность схемы очистки газа (см. рис. 1П-1, стр. 133) в значительной мере обусловлена тем, что основные примеси обжигового газа превращаются в туман, который затем выделяется в электрофильтрах. Поэтому большой практический интерес представляют методы очистки обжигового газа от примесей без перехода их Б туманообразное состояние. Эти методы можно разделить на две группы. К первой из них относятся процессы охлаж- д. дения газа путем обработки его серкой кислотой в условиях, при которых примеси абсорбируются в парообразном состоянии поверхностью серной кислоты без образования тумана. К второй группе относятся методы очистки путем абсорбции примесей твердыми поглотителями при высокой температуре без промывки и охлаждения газа. Рис. 6-4. Конденсация паров в трубе. [c.151]

Барботажный абсорбер представляет собой стальной цилиндрический котел, футерованный кислотоупорным кипичом и разделенный перегородками на три камеры (на стр. 289 описан аналогичный по устройству барабанный концентратор). Горячий газ последовательно проходит через слой кислоты в каждой камере. В первой камере температура кислоты 220—230° и концентрация 93—95% Н.ЗО , во второй 180—190° и 85—87% Н,50,. В этих двух камерах пересыщение паров серной кислоты ниже критической величины, конденсация их в объеме не происходит, и пары конденсируются на поверхности серной кислоты без образования тумана. В третьей камере (при 80—85° и 30—50% НоЗО,) пересыщение паров серной кислоты превышает критическую величину, вследствие чего часть паров конденсируется в объеме с образованием тумана серной кислоты. Однако колИ чество этого тумана невелико, так как большая часть паров серной кислоты выделяется в первых двух камерах. Туман серной кислоты, образующийся в третьей камере, достаточно полно выделяется в санитарном электрофильтре 2. [c.220]

Конденсация паров серной кислоты проводится в орошаемых башнях с насадкой (скрубберы), в трубчатых конденсаторах, в барботажных аппаратах. Механизм этого процесса во всех перечисленных аппаратах одинаков и состоит в том, что газовая смесь, содержащая пары, охлаждается в результате соприкосновения с более холодной поверхностью жидкости или пленки конденсата, а пары диффундируют к этой поверхности и конденсируются на ней. Одновременно часть паров обычно конденсируется и в объеме с образованием тумана. Например, в производстве серной кислоты по методу мокрого катализа до 35% паров серной кислоты превращаются в туман (стр. 279). [c.249]

Условия образования тумана. Процесс перехода пара в жидкость (конденсация) может происходить на поверхности или в объеме. Если температура поверхности ниже температуры паров, происходит конденсация пара на поверхности. При конденсации в объеме пары жидкости осаждаются в виде капель на центрах конденсации, имеющихся в газовой смеси или самопроизвольно образующихся в ней. При конденсации в объеме центры конденсации вначале покрываются жидкостной пленкой, а затем превращаются в мельчайшие капли жидкости, т. е. образуется туман. [c.111]

Из контактного аппарата газовая смесь, содержащая серный ангидрид и пары воды, направляется в барботажный абсорбер 4, состоящий из двух камер. В первой камере газовая смесь проходит через слой серной кислоты и охлаждается при этом содержащиеся в газе серный ангидрид и пары воды соединяются с образованием паров серной кислоты, большая часть которых здесь же конденсируется. Конденсация паров серной кислоты происходит как на поверхности серной кислоты, так и в объеме в последнем случае образуется туман серной кислоты, который газовым потоком увлекается в последующую аппаратуру. Во второй камере газ дополнительно охлаждается, проходя над поверхностью серной кислоты при этом происходит конденсация оставшихся паров серной кислоты и выделение части брызг серной кислоты, увлекаемых газом из первой камеры. [c.215]

Кроме того, известные различия аппаратурного оформления процесса и требований к применяемым материалам обусловлены присутствием в газовой смеси, выходящей из контактного аппарата, большого количества водяных паров. При охлаждении такой смеси ниже точки росы происходит конденсация паров серной кислоты как на поверхности Стенок аппаратов, так и в объеме с образованием тумана. Серная же кислота обладает при высокой температуре весьма сильным коррозионным действием, а сернокислотный туман очень трудно выделяется из газовой смеси. [c.118]

Туман образуется при механическом дроблении жидкости и конденсации паров. Конденсация паров происходит на поверхности и в объеме, если пересыщение пара выше критического значения. Расчетом можно определить условия предотвращения образования тумана. [c.141]

В олеумном абсорбере серный ангидрид соединяется с эквимолекулярным количеством паров воды. Выделяющиеся пары серной кислоты частично конденсируются в объеме (температура кислоты, орошающей насадку олеумного абсорбера, достаточно низкая) с образованием тумана. При выходе газа из олеумного абсорбера и смешении его с горячим газом, поступающим непосредственно в моногидратный абсорбер, туман испаряется. При горячей абсорбции в моногидратном абсорбере температура кислоты в нижней части абсорбера высокая (ПО—120°С, стр. 299), поэтому одновременно с абсорбцией серного ангидрида происходит конденсация паров серной кислоты на поверхности насадки без образования тумана. [c.277]

Если процесс конденсации вести с незначительной скоростью, то можно получить на выходе из конденсатора газ, практически не содержащий тумана серной кислоты. Однако более экономично вести процесс при больших скоростях, когда одновременно с конденсацией на поверхности пары частично конденсируются в объеме с образованием тумана, осаждаемого затем в пористых, волокнистых, центробежных или электрических фильтрах. При этом процесс будет тем экономичнее, чем меньше капитальные затраты на фильтр, улавливающий туман серной кислоты. Если капли тумана достаточно крупные, они могут быть осаждены в простых и дешевых волокнистых фильтрах [3]. [c.98]

Известно, что в циркуляционных системах около 20—30% фосфорных кислот переходит в туманообразное состояние, поэтому для очистки газов от тумана приходится затрачивать значительные средства. В комбинированных системах при конденсации паров фосфорной кислоты на холодных стенках примерно 60—70% первоначального количества парообразной кислоты переходит в туман. Единственно возможный путь к предотвращению образования такого количества тумана заключается в уменьшении скорости теплопередачи, что позволило бы уменьшить степень пересыщения паров в ходе процесса. Однако в данном случае необходимая поверхность охлаждения возрастает в 4—6 раз, что экономически нецелесообразно. Поэто- [c.158]

A. Введение. Туман может возникнуть, когда пар или парогазовая смесь охлаждается ниже температуры насыщения с образованием маленьких капель конденсата (0,1 — 40 м км). При некоторых условиях в конденсаторах туман может образоваться при конденсации ие только на охлаждаемой поверхности, но и в объеме пара. [c.362]

Для предотвращения образования тумана повышают температуру воды (или воздуха) на входе в ангидридный холодильник до 40—50 °С, при этом уменьшается отношение, выражаемое уравнением (5.21), и возникающее пересыщение пара. Уравнения (5.9) и (5.8) позволяют рассчитать температуру поверхности конденсации (и температуру охлаждающей воды), при которой туман не образуется. [c.194]

В нижней части башни пары серной кислоты конденсируются только на поверхности насадки, так как вследствие высокой температуры газа возникающее здесь пересыщение пара Н.2504 не превышает критической величины, и потому туман не образуется. Расчет процесса конденсации в этой части башни ведут по обычным формулам тепло- и массопередачи. При дальнейшем охлаждении газа, когда пересыщение становится критическим, этот расчет ч сложняется, так как приходится учитывать образование капель тумана, их укрупнение, конденсацию паров на каплях и т. д. [c.279]

При одновременном присутствии в газе паров Н2504, АзгОз и ЗеОг степень абсорбции мышьяковистого ангидрида и диоксида селена из газа увеличивается с повышением температуры промывной кислоты и не имеет максимума (рис. 5-5). Это объясняется следующим. Пары АзгОз и ЗеОа хорошо поглощаются серной кислотой и растворяются в ней, но при низкой температуре кислоты образуется туман серной кислоты (в результате конденсации паров Нг504 в объеме), обладающий огромной поверхностью. Пары АзгОз и ЗеОг абсорбируются поверхностью капель серной кислоты и растворяются в ней, в результате степень абсорбции паров орошающей серной кислотой становится незначительной. С повышением температуры степень абсорбции паров АзгОз и ЗеОг возрастает, а возможность образования тумана уменьшается. Даже при значительном увеличении температуры (до 200 °С) степень абсорбции остается высокой, так как давление насыщенных паров АзгОз и ЗеОг над серной кислотой невелико. [c.118]

Башня с насадкой, применяемая для конденсации серной кислоты, устроена так же, как сушильная башня (см. рис. 6-18). В нижней ее части пары серной кислоты конденсируются только на поверхности насадки, так как вследствие высокой температуры газа возникаюшее здесь пересыщение параН2504не превышает критической величины, и туман не образуется. Расчет процесса конденсации в этой части башни ведут по обычным формулам тепло-и массоотдачи. При дальнейшем охлаждении газа, когда пересыщение достигает критической величины, этот расчет существенно осложняется, поскольку приходится учитывать возможность образования капель тумана, конденсацию паров на каплях, коагуляцию капель и т. д. [c.285]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология