Конденсация без образования тумана

Гомогенная конденсация в результате химических реакций газообразных веществ в объеме способствует образованию туманов в городах и крупных промышленных центрах, где в атмосферу выбрасывается большое количество отходящих газов, содержащих 50г, окислы азота и др. Образующиеся при химических реакциях вещества обычно гигроскопичны и служат активными ядрами конденсации, на которых конденсация паров воды происходит при 5<1. [c.204]

Аэрозоли могут быть получены как методами диспергирования, так и методами конденсации. Методы диспергирования сводятся к измельчению твердых или жидких веществ путем дробления, истирания, распыления в форсунках и т. п. Так удается получить сравнительно грубодисперсные золи (г> 10" см). Более однородные и высокодисперсные аэрозоли получаются конденсационными методами, которые имеют место как в природных, так и в производственных процессах. В основе таких методов лежит конденсация пара при различных процессах. Чем выше степень пересыщения и более резкий перепад температуры, тем легче происходит конденсация (например, образование тумана). При небольших пересыщениях для образования тумана необходимо наличие центров конденсации в виде частиц дыма или пыли. Именно этим объясняется наблюдаемый в природе факт, что в крупных промышленных городах относительно больше туманных и дождливых дней. Еще один пример. На сравнительно больших высотах в атмосфере [c.349]

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]

Туманом называется дисперсная система, содержаш ая взвешенные в газе мелкие капли жидкости. Размеры капель от 0,01 до 1 мкм в зависимости от условий образования тумана [23]. Причиной возникновения тумана во многих производствах является конденсация паров и распыление жидкости. В ряде производств химической промышленности осуществляется очистка газов от тумана серной, фосфорной и соляной кислот, органических продуктов и др. Однако улавливание, например, сернокислотного тумана — операция сложная. Частички его настолько малы, что очень плохо улавливаются в простых осадительных, инерционных и циклонных аппаратах, обычно применяемых для очистки газов от пыли и брызг. В то же время капли тумана трудно проникают через границу раздела фаз, поэтому они плохо поглощаются в таких промывных аппаратах, как башни с насадкой и камеры с разбрызгиванием жидкости. [c.182]

Более высокодисперсные и однородные по дисперсности аэрозоли получаются конденсационными методами, к которым относятся переходы пересыщенных паров в жидкое или твердое состояние (образование туманов), атакже химические реакции, приводящие к появлению жидких или твердых фаз, причем обязательным условием образования аэрозоля путем конденсации является наличие пересыщенного пара. Так, испарение триоксида серы во влажном воздухе приводит к возникновению аэрозоля серной кислоты, смешение хлороводорода и аммиака ведет к образованию аэрозоля хлорида аммония и т.п. [3]. [c.92]

Различают три вида аэрозолей — пыли, дымы и туманы. Пыли образуются в процессах дробления, смешивания, транспортирования, сушки зернистых материалов размеры частиц пыли 3— 70 мкм. Дымы получают при сгорании топлива, конденсации паров с образованием жидких и твердых частиц размерами 0,3— 5,0 мкм. Дисперсная фаза туманов представляет собой капельки жидкости также размером около 0,3—5,0 мкм. [c.225]

Примером образования туманов является конденсация серной кислоты в виде мельчайших капелек, образующихся при взаимодействии серного ангидрида с влажным воздухом. [c.119]

Подтверждением этому является образование туманов в районе морей,, когда воздух еще не насыщен водяным паром центрами конденсации являются частицы пыли хорошо растворимых в воде солей, а в случае конденсации фосфора такими центрами могут считать частицы дыма, смолы. [c.91]

Так как образование тумана при гомогенной конденсации пара возможно только в атмосфере пересыщенного пара, в монографии рассмотрены все случаи образования пересыщенного пара. В соответствующих разделах книги рассматриваются различные случаи образования туманов в производственных условиях, а также даются указания, как применять теоретические положения к решению практических задач. [c.6]

В настоящей работе изложены теоретические основы процесса образования тумана и приведены формулы, по которым можно рассчитать условия возникновения тумана и тем самым предусмотреть меры его устранения в тех или иных практических случаях. В книге приведен также анализ основных исследовательских работ по изучению условий образования тумана и подтверждению справедливости приведенных теоретических выводов. Поскольку образование тумана при гомогенной конденсации пара возможно только в атмосфере пересыщенного пара, в книге рассмотрены все случаи образования пересыщенного пара. В соответствующих ее разделах разбираются различные случаи образования туманов в производственных условиях, а также приводятся указания, как применять теоретические выводы к решению практических задач. [c.6]

В 1934 г. Фольмер и Флуд создали метод экспериментального исследования кинетики гомогенной конденсации пара в отсутствие инородных частиц, с помощью которого проверили изложенную выше теорию Фольмера. Эти исследования имеют большое принципиальное значение, так как они дали возможность оценить все параметры, определяющие фазообразование, что позволило проверить теорию в особо чистых условиях. Эксперименты проводились в камере Вильсона, заполненной воздухом, насыщенным парами исследуемой жидкости. При достаточно высокой степени адиабатического расширения пары охлаждались и конденсировались, в результате образовывался туман. Скорость образования зародышей контролировалась визуально по началу конденсации, т. е. по минимальному пересыщению, при котором появлялся туман. При этих условиях /о оказалось порядка единицы. Поскольку /о зависит от пересыщения 1п (рг рх) экспоненциально, этот при- [c.97]

Процессы конденсации и теплообмена обычно протекают одновременно с увеличением пересыщения пара, которое связано с течением основного процесса, вызывающего образование пересыщенного пара. Установить общую количественную связь между всеми перечисленными факторами трудно. Позтому при рассмотрении практических вопросов, связанных с образованием туманов, следует вводить отдельные допущения, которые упрощают решение задачи. [c.22]

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]

Термофорез и фотофорез имеют большое значение в движении атмосферных аэрозолей, например при образовании облаков. Термофорез водяных капелек, взвешенных в воздухе, возникает при соприкосновении холодных и теплых воздушных масс, а фотофорез происходит вследствие освещения облаков солнечными, лучами Следует вообще заметить, что кинетическая устойчивость атмосферных аэрозолей весьма своеобразна. Благодаря небольшому размеру капелек и малой скорости оседания (0,05—0,7 см/с) они как бы взвешены в атмосфере, и поднимающихся от земли сравнительна) слабых токов теплого воздуха достаточно для того, чтобы облака продолжали свой путь над землей, двигаясь при этом как одно целое. И только, когда в результате коалесценции или конденсации капельки облаков или туманов становятся больше критического размера, они выпадают в виде дождя. [c.345]

Изменение р с кривизной весьма важно в теоретическом и особенно в практическом отношении, поскольку оно затрудняет образование новой фазы, например капелек жидкости (туман) в фазе пара. Так, при охлаждении пара р уменьшается и по достижении значения р , отвечающего давлению насыщенного пара, равновесного с жидкостью, должна начинаться конденсация. Однако образующиеся капельки жидкости обладают, согласно уравнению (V.44), повышенным р > р , следовательно, оказываются неустойчивыми и испаряются. Для образования новой фазы (равновесного зародыша) необходимо, таким образом, пересыщение. Из уравнения (V.44) следует, что при г = 0 пересыщение бесконечно, следовательно, недостижимо. Однако на практике наблюдаются конечные пересыщения, приводящие к образованию капелек. Расхождение объясняется тем, что в области очень малых г ( 10 см) начинает изменяться величина ст наряду с этим и само уравнение (V.44) становится нестрогим (см. [5, с. 327]). Поэтому имеет смысл говорить о размерах зародышей, равновесных с паром в условиях практического пересыщения. Такие зародыши ( 10 см) образуются в гомогенной среде в результате флуктуаций. [c.72]

Аэрозоли возникают в результате диспергирования твердых тел и жидкостей (пыль, туман) конденсации частиц при горении топлив коагуляции малых частиц в атмосфере в более крупные гомогенного или гетерогенного образования ядер конденсации в условиях пересыщения реакций, происходящих на поверхности твердых частиц и приводящих к их росту реакций в капле воды (растворение SO2 и последующее окисление) разрушения крупных частиц и образования большого количества мелких частиц (например, испарение капелек в облаке приводит к увеличению общего числа частиц, способных стать ядрами конденсации). Большинство рассмотренных выше химических превращений оксидов серы, азота, галоидсодержащих соединений происходит на поверхности твердых частиц или капелек атмосферной влаги. Так, сульфат аммония, являясь одним из распространенных компонентов атмосферных аэрозолей, возникает при взаимодействии аммиака с ядрами серной кислоты, образующейся по реакциям (1-3). [c.17]

В связи с тем, что в звездах аналогичного типа перед их вспышками еще много водорода, то его относительное содержание в межзвездном газе или в очень разреженных туманностях велико. Много водорода и в веществе, которое выбрасывается при вспышках Новых звезд. Правда, при этом выбрасывается значительно меньше вещества, чем при вспышках Сверхновых звезд, но вспышки их происходят очень часто. Поэтому за время существования нашей Галактики большое количество вещества было выброшено при вспышках Новых звезд. Выброс вещества в галактическое пространство, кроме того, происходит и на ранних стадиях существования горячих голубых звезд, состоящих в основном из водорода. Долгое время оставался неясным вопрос об образовании пыли в космическом пространстве. В настоящее время существует мнение, что она образовалась путем конденсации молекул газообразных веществ—метана, аммиака и других. [c.145]

В крупных промышленных центрах туман может смешиваться с промышленным дымом, образуя смог [103]. Смоги обладают сильным токсическим воздействием и наносят огромный вред здоровью людей. Образованию смога в крупных промышленных районах способствуют сажистые частицы промышленного аэрозоля, которые являются ядрами конденсации. Обладая высокой поглощательной способностью, сажистые частицы, поглощая коротковолновую радиацию, создают температурную инверсию. Расчеты показали, что вблизи верхней границы промышленной дымки скорость нагрева атмосферы за счет поглощения коротковолновой радиации может составлять 10—15 К/сут, в то время как поглощение излучения подстилающей поверхностью уменьшается в 1,5 раза. Изменение структуры радиационного баланса в пограничном слое атмосферы и приводит к возникновению температурной инверсии. В результате резко уменьшается турбулентный массообмен и нарушается циркуляция воздуха над промышленным районом. В ночных условиях смог создает парниковый эффект, уменьшая степень радиационного выхолаживания подстилающей поверхности. Образующийся в результате растворения сернистого газа 502 в каплях тумана аэрозоль растворов серной кислоты обладает сильной поглощательной способностью в окне прозрачности 10 мкм атмосферы, что и определяет его парниковое воздействие. Смоги являются частым явлением над крупными промышленными центрами, такими, как Лос-Анджелес, Нью-Йорк, Лондон. [c.128]

Нередко высказываются предположения о возможности прямого синтеза волокнистых высокомолекулярных частиц из мономеров (в растворе или в парах). Не следует забывать, что сам по себе химический процесс полимеризации или поликонденсации может приводить лишь к возникновению метастабильной (но все еще гомогенной ) системы. Образование же твердых частиц, т. е. частиц новой фазы из такой метастабильной системы, — физическая конденсация — является следующей стадией, подчиняющейся совершенно другим закономерностям. Например, при облучении паров винилацетата в результате фотополимеризации получается полимерный туман , состоящий из частиц поли-винилацетата [15]. На самом деле пары мономера вначале превращаются в метастабильный полимерный пар , последующая конденсация которого приводит к выделению новой фазы в виде полимерного аэрозоля. [c.10]

После появления газообразных олефинов в продуктах разложения обнаруживается появление светлого тумана, который при более высоких температурах становится более темным. Этот туман представляет собой мельчайшие капельки масла, содержащего, как показали анализы, ароматические углеводороды, начиная от бензола и нафталина в более светлых фракциях и кончая высокомолекулярными соединениями с высокой температурой конденсации в наиболее темной фракции. Образование ароматических конденсированных углеводородов связано с дегидратацией олефиповых соединений и их конденсацией. [c.109]

Довольно полное описание конленсации чистого пара и паровых смесей содержится б разд. 2.6. Кроме того, в этом разделе обсуждаются 1 -пельная конденсация, образование туманов, а также способы интенсификации теплообмена. [c.69]

Таким образом, чтобы найти точку смеси, нужно прямую 1-2 или ее проекции разделить на л + 1 частей и отложить от точки 1 одну часть, оставив п частей до точки 2, Такое построение определит положение точки смеси. Возможен случай, когда точка смеси 3 окажется в области ниже линии (р = 100 %. Это значит, что при смешивании будет образовываться туман (конденсация, образование капель из водяного пара, содержащегося в воздухе). Если принять температуру выпадающей влаги, близкой к температуре мокрого термометра, соответствующей (Jg/ = onst) точке смеси 3" (рис. 3.11), то действительные параметры точки смеси 3 будут соответствовать пересечению линий 1 , = onst и ф = 100 %. Снижение влагосодержания воздуха за счет конденсации влаги определяется по выражению [c.550]

Подтверждением этого является образование туманов в районе морей, когда воздух еще не насыщен водяными парами. В этом случае центрами конденсации служит пыль хорошо растворимых в воде солей. При конденсащпг фосфора такими центрами могут являться дым, частицы смолы и др. [c.111]

При барботировании воздуха через окисляемый нефтепродукт газовая фаза насыщается торк>чими ларами. Содержание паров непосредственно на выходе газовой фазы из зоны реакции обычно превышает верхний предел их взрываемости [15]. При снижении температуры газов, вызываемом снижением температуры окисления или охлаждением их для конденсации и отделения отгона, концентрация горючего становится ниже верхнего предела взрываемости, и тогда система будет взрывоопасной. При.дальнейшем охлаждении равновесная концентрация горючего может быть и ниже нижнего предела взрываемости. Но это еще не гарантирует взрывобезопасности при быстрой конденсации насыщенного пара возможно образование устойчивого тумана, и содержание горючего в гетерогенной туманогазовой смеси будет выше, чем в равновесной парогазовой [281]. Туман или аэровзвесь при продувке нефтепродукта воздухом может образоваться не только вследствие охлаждения, но и в результате [c.174]

П ы ли и д ы мы — системы, состоящие из газа и распределенных в нем частиц твердого вещества. Пыли образуются обычно при механическом распределении частиц в газе (при дроблении, смешивании и транспортировке твердых материалов и др.). Размеры твердых частиц пылей составляют приблизительно 3—70 мкм. Дымы получаются в процессах конденсации паров (газов) при переходе их в жидкое или твердое состояние, при этом образуются твердые взвешенные в газе частицы размерами 0,3—5 мкм. При образовании дисперсной фазы из частиц жидкости примерно таких же размеров (0,3—5 мкм) возникают системы, называемые туманами. Пыли, дымы и туманы представляют собой аэродисперс-ные системы, или аэрозоли. [c.177]

Для приведения теоретического графика в соответствие с экспериментальной равновесной изотермой рис. 1.4 необходимо дополнительно провести горизонтальную прямую 15. Согласно правилу К. Максвелла, имеющему теоретическое обоснование, это надлежит сделать так, чтобы площади фигур 1231 и 3453 оказались равными. Тогда ордината прямой 15 будет соответствовать давлению насыщенного пара при данной температуре и абсциссы точек / и 5 должны быть равными при данной температуре мольным объемам пара и жидкости. Все же некоторые участки волнообразной кривой физически реализуемы, хотя и соответствуют неравновесным состояниям. Так, осторожно сжимая пар выше точки 1 (рис. 1.8), можно подняться по кривой 12. Для этого необходимо отсутствие в паре центров конденсации, и в первую очередь пыли. Пар получается в этом случае в пересыщенном, т. е. переохлажденном, состоянии. Образованию капелек жидкости в таком паре могут способствовать ионы, появляющиеся в паре по какой-либо причине. Это свойство пересыщенного пара используется в известной камере Вильсона, применяемой для исследования ядерных процессов. Е)ыстрая частица, пробегая в камере, содержащей пересыщенный пар, и соударяясь с молекулами, образует на своем пути ионы, создающие туманный след — трек, который и фиксируется на фотографии. [c.16]

Важнейшие физические методы получения дисперсных си-стем —конденса ция из паров и замена растворителя. Наиболее наглядным примером конденсации из паров является образование тумана. При изменении параметров системы, в частности при понижении температуры, давление пара может стать выше равновесного давления пара над жидкостью (или над твердым телом) и в газовой фазе возникает новая жидкая (твердая) фаза. В результате система становится гетерогенной — начинает образовываться туман (дым). Таким путем получают, например, маскировочные аэрозоли, образующиеся при охлаждении паров Р2О5, ZnO и других веществ. [c.22]

Изменение р с кривизной весьма важно в теоретическом и особенно в практическом отношении, поскольку оно затрудняет образование новой фазы, например капелек жидкости (туман) в фазе пара. Так, при охлаждении пара р уменьшается и при достижении значения р°, отвечающего давлению насьпи 1чюго пара, равновесного с жидкостью, должна начинаться конденсация. Однако [c.71]

Важнейщие физические методы получения дисперсных систем — конденсация из паров и замена р ас т в о р и т е л я. Наиболее наглядный пример конденсации из паров — образование тумана. При изменении параметров системы, в частности, при понижении температуры, давление пара может стать выше равновесного давления пара над жидкостью (или над твердым телом) и в газовой фазе возникает новая жидкая (твердая) фаза. В результате система становится гетерогенной — начинает образовываться туман (дым). Таким путем получают, например, маскировочные аэрозоли, образующиеся при охлаждении паров Р2О5, 2пО и других веществ. Для конденсации облаков с целью борьбы с ураганами, грозами, градом и другими явлениями, а также для искусственного дождевания используют распыление в атмосфере частиц аэрозолей, становящихся центрами конденсации (гл. XV), приводящей к образованию грубодисперсной системы. [c.24]

Конденсационный путь образования Д.с. связан с зарождением новой фазы (или новых фаз) в пересьпценной метастабильной исходной фазе-будущей дисперсионной среде. Для возникновения высокодисперсной системы необходимо, чтобы число зародышей новой фазы было достаточно большим, а скорость их роста не слишком велика. Кроме того, требуется наличие факторов, ограничивающих возможности чрезмерного разрастания и сцепления частиц дисперсной фазы. Переход первоначально стабильной гомог. системы в метастабильное состояние может произойти в результате изменения термодинамич. параметров состояния (давления, т-ры, состава). Так образуются, напр., природные и искусственные аэрозоли (туман - из переохлажденных водяных паров, дьпкШ-из парогазовых смесей, выделяемых при неполном сгорании топлива), нек-рые полимерные системы-из р-ров при ухудшении термодинамич. качества р-рителя, органозоли металлов путем конденсации паров металла совместно с парами орг. жидкости или при пропускании первых через слой орг. жидкости, коллоидно-дисперсные поликристаллич. тела (металлич. сплавы, нек-рые виды горных пород и искусств, неорг материалов). [c.81]

Образование дымов и туманов при конденсации паров и в ре-зучьтате 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 мелких частиц нужно также учитывать эффекты кривизны поверхности частиц и их заряда [c.13]

Некоторые газы и пары взаимодействуют друг с другом с образованием продуктов, имеющих при обычных температурах низкое давление пара Так образуется дым NH4 I при взаимодействии НС1 и NH3 или туман H2SO4 при взаимодействии паров SO3 и воды Поскольку газы состоят из свободных молекул то и реакция должна происходить между последними, и только что возникший продукт реакции также должен находиться в виде свободных молекул Из них путем агрегации и конденсации образуются очень мелкие жидкие или твердые первичные частицы, скорость возникновения которых определяется степенью пересыщения продукта реакции Таким образом, образование тумана или дыма при химическом взаимодействии газообразных веществ является по существу конденсационным процессом [c.36]

Аэрозолями называют коллоидные системы, образованные жидкими или твердыми частицами в газах (обычно в воздухе). Аэрозоли получают путем диспергирования при различных взрывах, при истирании, измельчении и др., и путем конденсации— из паров воды и углеводородов, при испарении из распыленных растворов, при химических реакциях некоторых газов (реакции NHs и H l с выделением дыма NH4 ) и др. В природе аэрозоли образуются путем диспергирования при обвалах, в водопадах, при выветривании и эрозии почв, а путем конденсации — при появлении облаков и туманов, при вулканических извержениях и др. Обычно методами диспергирования образуются более грубодисперсные и неоднородные аэрозоли, чем методами конденсации. Аэрозоли с жидкими частицами называют туманами, аэрозоли с твердыгуШ частицами, полученные путем диспергирования, — пылью, а конденсационные аэрозоли с твердыми частицами — дымами. [c.163]

Естественные геохимические процессы имеют довольно сложный характер, где единичные процессы представляют скорее исключение. Некоторые периодически повторяющиеся циклические процессы в геохимических условиях могут вызвать значительное разделение изотопов, которое обнаруживается масс-спектрометрическими измерениями. Допускается, что в период образования Земли изотопный состав всех элементов был одинаков. Однако такое заключение носит весьма приближенный характер. В процессе охлаждения туманности солнечного состава и конденсации первых твердых фаз вполне могло происходить небольшое фракционирование некоторых легких Изотопов. Если судить по данным изотопного состава метеоритов, подобное разделение отчасти имело место для изотопов углерода. В течение геологической истории Земли изотопный состав ее химических элементов подвергался непрерывному изменению. Наиболее резкие изменения связаны с радиоактивными процессами и относятся к радиоактивным и радиогенным элементам. Значительно менее резкие изменения изотопного состава элементов происходили в верхних, горизонтах нашей планеты, в пределах биосферы, что связано с различием нзотоп- [c.385]