Раствор жидкостей в сжатых газах

При высоких давлениях, в особенности когда плотность газа становится сравнима с плотностью жидкости, образование газовых растворов сопровождается изменением объема и тепловым эффектом. Механизм растворения веществ в сжатых газах принципиально не отличается от механизма растворения в жидкости. В сжатых газах растворение веществ достигает значительных величин. Так, при l 10 Па и 100"С азот растворяет до 10 молярных долей бензина (%), а этилен при 2,4-10 Па и 50° С — до 17 молярных долей нафталина (%). Сжатые газовые растворы используются в технике для синтеза некоторых минералов. Например, растворимость кварца при высоких температурах в сжатом водяном паре, насыщенном некоторыми солями, используется для выращивания крупных (массой до нескольких килограммов) кристаллов. [c.126]

В равновесие со сжатым газом. Другими словами, твердое вещество и жидкость как бы растворяются в сжатом газе. Если пары и газ образуют идеальную смесь, то растворимость будет пропорциональна их давлению с небольшой поправкой на внешнее давление (эффект Пойнтинга). Отклонение от идеальности приводит к изменению в растворимости, из которого можно получить сведения по вириальным коэффициентам взаимодействия. Общий обзор этого метода был сделан Роулинсоном и Ричардсоном [189]. Они вывели уравнение для случая увеличения растворимости при условии, что газ не растворяется в жидкости или твердом веществе и что мольная доля паров в газовой фазе мала [c.116]

Применение ртути нежелательно по нескольким причинам. Ртуть разрушает при больших давлениях сталь она весьма токсична, а разбрызгивание и распыление ее на большой площади при авариях аппаратов высокого давления или утечках через неплотности, частое явление в практике работы лаборатории высоких давлений. Наконец, ртуть, как и всякое вещество, растворяется в сжатых газах и жидкостях и это может повлиять на правильность результатов исследования. [c.316]

Система жидкость—газ состоит из насыщенного при данных температуре и давлении раствора газа в жидкости и находящейся над жидкостью газовой фазы, которая представляет собой раствор жидкости в газе. Исследование системы жидкость—газ подразделяется на две части определение растворимости газа в жидкости и определение растворимости жидкости в сжатом газе. После установления равновесия между жидкостью и газом анализом жидкой фазы определяют растворимость газа в жидкости, а анализом газовой фазы—растворимость жидкости в сжатом газе. [c.205]

Подобно жидкостям, сжатые газы способны растворять некоторые другие вещества. Например, под давлением в 300 ат растворимость воды в метане равна 0,12 (при 40° С), 1,2 (при 100° С) и 12,9 (при 200° С) кг/м3. Килограмм нагретого до 400° С водяного пара растворяет 1,1 (при 500 ат), 1,7 (при 1000 ат) и 2,2 (при 2000 ат) грамма двуокиси кремния. [c.166]

Углеводороды в зависимости от их состава, давления и температуры могут находиться в залежи в различных состояниях - газообразном, жидком или в виде газожидкостных смесей. Газ расположен в виде газовой шапки в повышенной части структуры. При этом часть жидких углеводородов нефти в виде паров содержится и в газовой фазе. Под высоким давлением в пласте плотность газа приближается к плотности легких углеводородных жидкостей. В таких условиях некоторое количество тяжелых углеводородов растворяется в сжатом газе. В результате нефть иногда оказывается в значительной степени растворенной в сжатом газе. Если количество газа в залежи по сравнению с объемом нефти незначительно, а давление достаточно высокое, газ полностью растворяется в нефти и тогда газонефтяная смесь залегает в однофазном (жидком) состоянии. [c.92]

В этой главе рассматривается явление растворимости веществ в надкритических газах и жидкостях, сжатых до относительно высоких плотностей, при которых уже отчетливо проявляются силы молекулярного взаимодействия между компонентами растворяемого вещества и растворителя. Отсюда следует, что в основе растворимости веществ в надкритических флюидах лежит то же явление, что и при образовании жидких растворов. Растворение веществ в надкритическом флюиде сопровождается, как правило, изменением объема и тепловым эффектом, так же как и у жидких растворов. [c.5]

К первой относятся релейные устройства, управляющие включением двигателей насосов, мешалок, барабанных вакуум-фильтров, скребков и другого оборудования, а также коммутирующие потоки жидкостей или газов с помощью различной арматуры. Примерами могут служить пуск насосов (сигнал — уровень в приемных резервуарах, накопителях, приямках и других емкостях) промывка или регенерация фильтров и контактных осветлителей (осуществляется по временной программе, либо сигналами служат потери напора или качество фильтрата) заполнение и опорожнение баков-реакторов очистных станций периодического действия периодическая подача сжатого воздуха приготовление рабочих растворов реагентов периодический запуск агрегатов отделения механического обезвоживания осадка по мере его накопления. Системы автоматизации перечисленных процессов предназначены для выполнения определенных простых или сложных, разовых или повторяющихся операций в ответ на поступление соответствующей команды или возникновение заранее предусмотренной ситуации. Их структура, принципы действия и аппаратурное воплощение аналогичны, как правило, соответствующим системам автоматики во многих других отраслях промышленности. Их проектирование, наладка и эксплуатация обычно не вызывают затруднений. Вопросам построения этих систем в приложении к очистным сооружениям промышленных предприятий уделено достаточно внимания в литературе [20, 21]. Поэтому здесь не рассматриваются подробно приемы построения систем релейной автоматики и широко известная аппаратура, на которой они базируются. В последующих главах приведены конкретные [c.37]

Если в сжатом газе или надкритической жидкости растворена какая-либо смесь веществ, то при снижении давления из газа будут конденсироваться компоненты смеси а последовательности, обратной величине их растворимости в данном растворителе. Снижая давление газа в системе ступенчато, можно разделить продукт, предварительно растворенный в газе, на фракции. [c.98]

Определяемые элементы поступают в плазму в виде аэрозоля, получаемого при распылении раствора пробы сжатым окислителем (воздух, кислород). С момента распыления раствора до момента излучения возбужденными атомами происходят сложные процессы. Образуемый при распылении аэрозоль жидкость — газ после испарения растворителя превращается в аэрозоль твердое тело — газ. Затем происходит испарение твердых частиц соли и диссоциация ее молекул, причем второй процесс может происходить Б некоторых случаях одновременно с первым. Процессы этой группы являются необратимыми. Атомы определяемого [c.36]

Смазка цилиндров минеральным маслом часто нежелательна или совершенно недопустима по различным причинам в одних случаях потому, что сжатый газ не должен содержать даже следов масла, в других — масло и газ активно вступают в химическое соединение, в третьих — сжимаемый газ растворяется в масле и снижает его смазывающие свойства или выделяет конденсат, смывающий масляную пленку со стенок цилиндра. Смазка водой, глицерином или другими жидкостями, которыми пользуются взамен минерального масла, не является полноценной и при ее применении возрастает износ трущихся поверхностей. Во многих слу- [c.644]

Компрессия и конденсация — процессы сжатия газа компрессорами и охлаждения его в холодильниках с образованием двухфазной системы газа и жидкости. С повышением давления и понижением температуры выход жидкой фазы возрастает, причем сконденсировавшиеся углеводороды облегчают переход легких компонентов в жидкое состояние, растворяя их. Обычно применяют многоступенчатые (2-, 3- и более) системы компрессии и охлаждения, используя в качестве хладоагентов воду, воздух, испаряющиеся аммиак, пропан или этан. Разделение сжатых и охлажденных газов осуществляют в газосепараторах, откуда конденсат и газ направляют на дальнейшее фракционирование методами ректификации или абсорбции. [c.149]

Термодинамической системой называется любая исследуемая макроскопическая часть Вселенной. Обычно — это совокупность тел, условно отделенных от окружающего мира. Например, раствор в колбе, сжатый газ под поршнем, реакционная смесь в реакторе, тепловая машина, жидкость и пар в ректификационной колонне, космический корабль и т, п. [c.44]

В последние десятилетия в связи со все возрастающим применением высоких давлений были изучены многие свойства сжатых газов. При этом оказалось, что в таких условиях газы ведут себя подобно жидкостям смешение газов сопровождается изменением температуры, газы растворяют твердые, жидкие и газообразные вещества. Важно и то, что протекание многих природных процессов, например образование ряда горных пород, связано с явлениями, в которых газ (в частности, сжатый водяной пар) служит растворителем. Оказалось также, что при высоких давлениях вещества могут переходить в твердое состояние без промежуточного перехода в жидкое состояние, как, например, диоксид углерода. [c.222]

Улучшение буримости связано с разгрузкой забоя из-за уменьшения гидростатического давления и соответственно увеличения тангенциальной составляющей горного давления [42]. Возрастают и подводимые к забою мощности, обусловленные потенциальной энергией сжатого газа, содержащегося в растворе. Расширение газа в турбине повышает ее энерговооруженность и позволяет работать при ограниченных подачах жидкости. Расширение газа при выходе аэрированной жидкости из отверстий долота способствует охлаждению забоя и участков контакта с ним шарошек, тем самым повышая нх долговечность. Эти факторы регулируются степенью аэрации раствора, т. е. соотношением газовой и жидкой фаз при нормальной температуре и давлении. Количество воздуха, необходимого для снижения удельного веса воды или бурового раствора, и достигаемая при этом степень аэрации могут быть рассчитаны по номограммам [43, 89]. Часть газовой фазы при повышенных давлениях растворяется. Для идеальных газов растворимость в жидкостях нри изотермических условиях, согласно закону Генри, пропорциональна давлению, а для воздуха как смеси газов — П закону Дальтона, т. е. пропорциональна парциальному давлению каждого из газов. Даже при давлениях порядка 200—300 кгс/см", соответствующих глубинам 2,0—3,0 тыс. м, в воде может раствориться не более 3,5—5,0 объемов воздуха, а при минерализации или повышении температуры еще меньше. Американская практика считает, что эффективны лишь высокие степени аэрации, не ниже 30—40 [64]. Влияние растворимости при этом невелико и им можно пренебречь. Еще большая [c.325]

Проведение гидромеханических процессов обеспечивается насосами (для перемещения жидкостей), компрессорными машинами (для перемещения и сжатия газов), отстойниками (для осаждения под действием сил тяжести твердых частиц или капелек воды, распределенных в жидкой фазе), фильтрами (для разделения суспензий, содержащих меЛкие взвешенные частицы, которые задерживаются пористыми перегородками), центрифугами (для разделения эмульсий и суспензий в поле центробежных сил), мешалками (для получения однородных растворов, эмульсий, суспензий, а также для интенсификации диффузионных и тепловых процессов) и другими машинами и аппаратами. [c.7]

Для обеспечения необходимого избыточного давления среды часто применяют газы. Газ непосредственно поступает из толстостенной склянки со сжатым воздухом через точный цилиндровый регулятор давления в резервуар с жидкостью, протекающей в колонку. Другой прием заключается в применении газгольдера, который обеспечивает избыточное давление газа на жидкость. Наиболее подходящим газом для этой цели является гелий, характеризующийся низкой растворимостью в жидкостях. Однако сжатый воздух или азот также пригодны. К недостаткам этих методов следует отнести растворимость газов в растворах, которая вызывает нарушение уплотненности ионообменной колонки, особенно при работе в режиме повышенной температуры. Поэтому непосредственного контакта сжатого газа с используемыми растворами необходимо избегать, например, с помощью слоя парафинового масла. [c.131]

Наряду с обычными волюметрическими методами замера количества газа предложен вариант, в котором объем диспергированного газа определяют по разности объемов, занимаемых газовой эмульсией и дисперсионной средой в последней под давлением растворяют весь диспергированный газ. На рис. V. 6 изображен один из вариантов используемого для этого прибора [49]. Анализируемую газовую эмульсию засасывают в измерительный сосуд 2 под небольшим разряжением. Заполнение ведут до уровня, превышающего нулевую отметку на значение, большее ожидаемого количества диспергированного газа. После термостатирования (при диаметре ячейки 40 мм и емкости 100 см время выдержки 20—30 мин) и фиксации начального уровня по бюретке 3 прибор помещают в камеру 4, куда подают сжатый воздух (азот). Пузырьки диспергированного газа растворяются в жидкости и уровень в бюретке понижается пропор- [c.164]

Во многих методиках исследования фазовых равновесий и объемных соотношений в качестве запираюш,ей и передающей давление жидкости применяют ртуть. Хотя ртуть и обладает некоторыми ценными свойствами, применение ее во многих случаях нежелательно. Ртуть опасна для здоровья, а при высоких температурах ее выброс из аппаратов высокого давления приводит к мгновенному испарению и отравлению атмосферы. Кроме того, ртуть растворяется в сжатых газах . Исследования показали, что растворимость ртути в бутане, сжатом до 400 ат, и при температурах от 200 до 300 °С больше рассчитанной по давлению насыщенного пара при.мерно в 4 раза. Это обстоятельство необходимо учитывать при проведении точных измерений в условиях высоких температур и средних давлений, когда концентрация ртути в газовой фазе может быть значительной. [c.368]

Сжатый газ поступает в установку через вентиль 7 и проходит через слой исследуемой жидкости, находящейся в насытителе 7. При этом жидкость растворяется в сжатом газе. Далее через блок 9 и вентили 8 п 10 газ поступает в капилляры 4 и 5, установленные на асбестовых сальниках в головке 3. Газ барботируег через исследуемую жидкость, находящуюс я в стакане 6, и растворяется в ней. Кроме того, газ через вентиль 11 поступает непосредственно в колонку и заполняет всю установку. [c.373]

При очень большом давлении газа, соприкасающегося с жидкостью, происходит обратное испарение, в результате которого жидкость начинает как бы растворяться в сжатом газе. При определенных соотношениях жидкости и газа и в зависимости от давления и температуры может быть достигнуто однофазное состояние и жидкость с газом будет существовать в виде однородного газового раствора. Так, например, сжатые до давления в несколько сот атмосфер газообразные углеводороды могут растворить в себе значительное количество бензина и других легких ншдких фракции нефти. [c.20]

Способность веществ растворяться в сжатых надкритических газах известна давно. Еще в 1854 г. М. Реньо (М. V. Reg-nauet) обратил внимание на увеличение давления насыщенного пара жидкости, а также твердого тела в присутствии постороннего, не растворяющегося в них газа. [c.5]

При исследовании растворимости жидкости в газе динамическим методом газ, сжатый до давления опыта, пропускают через столб жидкости, находящейся в сосуде ралновесия, или через размолотый образец твердого вещества и выпускают из сосуда через вентиль, с помощью которого давление снижается до атмосферного. Дросселированный газ освобождают от растворившегося в нем вещества и вновь вводят в сосуд. [c.28]

В последнее время в связи со все возрастающим применением высоких давлений были изучены многие свойства сжатых газов. Оказалось, что прн очень высоких давлениях газы ведут себя подобно жидкостям, а именно, смешение газов сопровождается изменением температуры, газы растворяют, и притом избирательно, различные веитества в жидком или твердом состояниях, в некоторых газовых смесях наблюдается расслоение, т, е. различные газы нри В1ЛС0КИХ давлениях смешиваются лишь ограниченно. [c.74]

Анализ этого уравнения приводит к следующим результатам. Изотерма N4 = =ф (Р) начинается при Р = Р°, когда М = I. Далее она падает, и резко, так как при небольших давлениях У,. Последующее увеличение давления вызывает замедление темпа мдения растворимости, так как при практической неизменности VI величина будет быстро уменьшаться. При том давлении, когда К, совпадает с Уи кривая пройдет через минимум. Ему будет отвечать тем большее давление, чем меньше будет Уи Поэтому, например, для растворов паров воды в сжатом азоте или сжатом водороде минимум наступает при давлениях, намного превышающих Р = 1000, в то время как для растворов органических жидкостей в сжатых газах это наблюдается при значительно меньших давлениях [наиример, для растворов ССи(ж) в N2(г) при Р 100]. Если же при малом значении У, минимум растворимости наступает при сравнительно небольших давлениях, то это означает, что переход вещества в газовую фазу сопровождается сильным [c.280]

Интересно отметить определенную асимметрию действия содержащегося в воде электролита на растворимость газа в воде и воды в газе. Так, в четырехмоляльном растворе МаС1 растворимость метана в воде при 125 °С уменьшается (см. табл. 58) в 2,84 раза, а растворимость воды в газе той же концентрации в воде уменьшается приблизительно на 13% (см. табл. 60). Причины, приводящие к уменьшению растворимости содержащей электролиты воды в сжатых газах, сохраняются и в равновесиях водный раствор электролита — неводная жидкость. Уменьшение содержания воды в неводной жидкости под влиянием присутствующих в воде электролитов также можно описать уравнением ( /.10). [c.109]

Аэрозольные растворы — это тоже двухфазные системы (в случае применения в качестве пропеллента сжатого газа) и трехфазные системы, когда пропеялент составляет газообразную и жидкую фазы. Концентратом может служить любая несмешивающаяся с пропеллентом жидкость. При этом желательно, чтобы активное вещество было в растворе, что исключит необходимость встряхивания баллона перед распылением. В двухфазных системах (пропеллент сжатый газ) применяют более высокие начальные давления до 6,5 ат вследствие того, что давление по мере расходования препарата не восполняется. Из этих же соображений газовая подушка в верхней части баллона должна иметь возможно больший объем. Концентрат должен быть достаточно жидким и текучим. [c.704]

Если для упрощения термодинамического анализа принять, что растворимость газа в жидкости ничтожна, а газовая фаза представляет собой бесконечно разбавленный раствор, то оказывается, что миниму1м растворимости жидкости в газе характеризуется равенством мольного объема жидкости и парциального мольного объема ее паров в газовой фазе. Чем больше мольный объем жидкости, тем нри более низком давленнп наблюдается минимум ее растворимости в сжатом газе. Подробнее по этому вопросу см. [I. 107]. [c.68]

Критерий Креглевского. А. Креглевский предположил, что рассматриваемые смеси ведут себя, как правильные растворы. Сжатый газ более или менее схож по своим свойствам с жидкостью, а кривые равновесия газ — газ второго типа симметричны по отношению к осям ординат. На этом основании он применил параметр растворимости Гильдебранда в качестве критерия расслоения газового раствора. [c.101]

Особенности систем, содержащих гелий (чрезвычайно малая растворимость второго компонента в гелии и малая зависимость от давления растворимости гелия во втором компоненте при высоких давлениях), а также сходство в поведении сильно сжатых газов и жидкостей позволяют подойти R трактовке таких систем при высоких давлениях, как жидких растворов с квазирешетчатой или дырчатой структурой. [c.107]

Рис. 235. Устарговка Гамбурга для определения объемных соотношений в растворах жидкостей в сжатых газах

В теории диэлектрической проницаемости Дебая—Клаузиуса—Мосотти эти упрощения допускаются уже в исходных положениях, так как реактивное поле вообще не учитывается. Поэтому с позиций теории Дебая—Клаузиуса—Мосотти молекулярная поляризация представляет собой сумму средних поляризуемостей всех молекул одного моля раствора, умноженную на 4п/3. Иногда молекулярная поляризацияР Ч определенная по (Е,1), применяется для характеристики диэлектрической поляризации в любых диэлектриках, неполярных и полярных. В полярных диэлектриках (полярные жидкости и сжатые газы, растворы полярных молекул при небольших степенях разведения) вследствие действия реактивного поля связь между и поляризуемостью отдельных молекул значительно усложняется. По этой причине Р< >, определен- [c.249]

При получении газов следует по возможности предотвращать образование пыли и тумана. Однако пыль или туман образуются часто не только при выделении гаЗов нагреванием твердых веществ, но и во всех случаях, когда в жидкости образуются мельчайшие пузырьки газа. Часто образование тумана наблюдается при электролизе и употреблении промывалок с плотными стеклянными фильтрами, а также при нагревании жидкости, содержащей газ, или кипячении растворов в процессе перегонки [27]. Наконец, частички пыли и тумана образуются из самой газовой фазы, при термическом или фотохимическом разложении неустойчивых веществ или выделении при охлаждении газов летучих веществ, присутствующих в назначительных концентрациях [28]. Эффект, подобный охлаждению, может вызывать также и сжатие. Поэтому газ из стального баллона или воздух из установки для сжатого воздуха часто содержат масляный туман. [c.327]

При неравномерной температуре в кристалле пузырек движется в сторону, направленную к потоку тепла, так как при повышенной температуре растворимость кристаллов выше. В результате одна стенка пузырька растворяется, а противоположная ей растет, так как происходит отложение того вещества, которое растворилось при повышенной температуре. Перепад температуры в области пузырька на расстоянии 0,01 мм ничтожен но его достаточно для продвижения включения внутри кристалла. Скорость движения пузырька определяется величиной перепада температур и изменением растворимости вещества при различной температуре. При движении пузырьки способны разделяться на несколько изолированных полостей, имеющих разное наполнение жидкостью. Эти макродефекты так же подвижны в кристаллах, как вакансии и дислокации, но длина перемещения их ничтожна. При движении газожидких включений внутри кристалла видимого ясного следа не остается. При механических деформациях и при перегреве пузырьки газожидких включений взрываются, вокр первичного пузырька образуются мелкие паразитические включения, связанные с разрушением первичного включения, часто возникают трещинки с зазубренными краями. При сжатии кристалла пузырьки включений разрушаются, расплющиваются, механически нарушенное пространство перерождается, регенерируется, и система изометричных включений превращается в систему причудливой пластинчатой формы тел, часто изолированных друг от друга. В итоге кристалл оказывается переполненным всевозможной формы и величины нарушениями, которые прерывают однородность его строения и содержат большое количество жидкости и газа. [c.29]

Динамический ме од определения растворимости веществ в газах заключается в том, что сжатый газ пропускают через исследуемую жидкость. Газ, перемешивая жидкость, растворяется в ней и одновременно сам насыщается жидкостью. Осуществляется это обычно пра помощи двух сосудов-насытителей. Первый сосуд, нагреваемый несколько выше температуры опыта, служит для предварительного насыщения газа. Во втором сосуде, где точно поддержива- [c.465]