Давление, применение для проведения химических процессов

Физико-химический анализ основан на изучении зависимости между химическим составом и какими-либо физическими свойствами системы (плотность, вязкость, растворимость, температура плавления, температура кипения и др.) с применением геометрического метода изображения полученных результатов. Найденные опытным путем данные для нескольких состоянии системы наносятся в виде точек на диаграмму состав—свойство , на оси абсцисс которой откладывается состав системы, на оси ординат — свойство. Сплошные линии, проведенные через эти точки, отображают зависимость свойства от состава системы н позволяют устанавливать соотношение любого произвольно взятого состава системы с исследуемым свойством. Плавный ход сплошных линий соответствует постепенному увеличению или уменьшению исследуемого фактора (состава, температуры, давления и т. п.), не влекущему за собой изменения качественного состава системы. Резкие перегибы и пересечения линий указывают на превращения и химические взаимодействия веществ. Анализ линий и геометрических фигур на диаграмме состав—свойство позволяет судить о характере химических процессов, протекающих в системе, а также устанавливать состав жидкой и твердой фаз, не прибегая к разделению системы на составные части. [c.272]

Кинетику превращений в системе жидкость (газ) — жидкость рассмотрим на примере абсорбции газа жидкостью с одновременной химической реакцией, считая, что реакция проходит только в жидкой фазе. До сих пор для количественного описания таких превращений широко используется пленочная теория Льюиса и Уитмена. Согласно этой теории, по обе стороны межфазной поверхности газ —жидкость существуют ламинарные пограничные пленки. Несмотря на то, что пленочная теория гидродинамически обоснована только для газа, она проста и удобна в применении. Предполагается, что вне пределов пограничных плепок изменения концентраций реагентов в направлении, перпендикулярном к межфазной поверхности, отсутствуют, а на поверхности контакта фаз между концентрациями абсорбируемого компонента в жидкости и в газе устанавливается динамическое равновесие. В состоянии такого равновесия зависимость между парциальным давлением газообразного компонента и его концентрацией в жидкой фазе выражается законом Генри. Принятая модель процесса используется при изотермических условиях его проведения. [c.250]

В неразъемных соединениях, так же как и в разъемных, уплотняющим элементом иногда является резьба. Хорошо выполненные соединения с применением конической трубной резьбы работают при давлениях до 125—200 ат, однако при проведении химических процессов подобные соединения встречаются довольно редко, обычные же цилиндрические резьбы не создают герметичности. [c.176]

Несмотря на то что гетерогенные каталитические процессы нашли широкое применение в промышленности, данные о влиянии давления на скорость их протекания явно недостаточны, а зачастую и противоречивы. Не всегда учитывается влияние давления на изменение общей характеристики кинетического режима, порядка реакций, на соотношение объемных и поверхностных реакций. Всегда для проведения химических реакций необходимо осуществлять подвод и отвод реагирующих веществ к поверхности катализатора, а следовательно, учитывать их влияние на скорость суммарного процесса. Очевидно, что воздействие давления на скорость можно правильно выявить лишь в кинетической области, где практически отсутствует влияние физических факторов. Однако при изучении кинетики гетерогенных химических реакций под давлением наблюдается быстрый переход [c.115]

К достоинствам аппаратов с диспергированием газа через отверстия можно отнести возможность осуществления процесса в широком диапазоне соотношений объемов фаз, возможность отвода или подвода тепла непосредственно от барботажного слоя, простоту конструкции и достаточно высокую производительность. Особенность аппаратов такого типа, ограничивающая применение их в абсорбционной технике, — значительное сопротивление, определяемое высотой столба жидкости, не является решающим при использовании этих аппаратов для проведения химических процессов, особенно в тех случаях, когда химический процесс проводится при повышенном давлении. [c.374]

О выборе вместо F а U других термодинамических функций для характеристики адсорбционных процессов. Выше было отмечено, что при проведении измерений изотерм, изостер и теплот адсорбции в вакуумных установках с постоянным объемом (подсистемы 116 и Пв) внешнее давление работы не производит. В случае подсистемы Па работа, производимая постоянным внешним давлением р°, учитывается в величине AI7. Давление газа внутри подсистемы 1 во всех случаях изменяется, а объем этой системы остается постоянным. Поэтому за рабочую и тепловую функции [17] для адсорбционной системы мы выбрали соответственно свободную энергию Гельмгольца F и внутреннюю энергию U. В случае физико-химических процессов, осуш,ествляемых при постоянном внешнем (гидростатическом) давлении Р во всей системе и переменном объеме системы, рабочей и тепловой функциями системы являются соответственно свободная энергия Гиббса G = F PV и энтальпия Я = f7 PV. Однако по указанным выше причинам применение функций G ш П для описания адсорбционных опытов нецелесообразно. Также нецелесообразно применение в этих случаях рабочей функции в форме F -j-PV аА [90] и тепловой функции в форме U PV +стЛ, так как в адсорбционных опытах с твердыми телами а, во-первых, изменяется, а, во-вторых, не измеряется. Поэтому применение подобных рабочих и тепловых функций для процессов адсорбции на твердых телах может быть лишь формальным. В рассмотренных выше случаях, когда в процессе адсорбции р и а изменяются, использование этих функций не упрощает записи термодинамических формул. По этим причинам эти функции в этой главе не рассматриваются. В разд. 1 гл. VI рассматривается функция Q = pV - -лА, представляющая сумму произведений обобщенных силовых и геометрических параметров системы газ — адсорбент, поскольку эта функция непосредственно связана с большой статистической суммой для газа, взаимодействующего с поверхностью твердого тела. [c.148]

Промышленные и лабораторные установки для химических процессов, протекающих под высоким давлением, кроме реакционных аппаратов, являющихся основными аппаратами для проведения процессов, требуют применения тех или иных вспомогательных аппаратов, без которых осуществление процесса зачастую не только затруднительно или не рентабельно, но и невозможно. [c.102]

Центробежные компрессоры с паровым и электрическим приводом являются основным видом компрессорных машин Б металлургическом и коксохимическом производствах здесь они служат для подачи дутьевого воздуха и газов — основных или побочных продуктов технологического цикла. Эти машины получают распространение в системах дальнего газоснабжения. Осевые компрессоры широко используются в газотурбинных установках. Поршневые компрессоры применяются в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности для сжатия воздуха, приводящего в действие пневматический инструмент и прессы. В химической промышленности газовые многоступенчатые компрессоры используются в циклах синтеза химических продуктов при высоком давлении. В последнее время сжатый воздух, получаемый от поршневых компрессоров, находит применение в текстильной промышленности как энергоноситель для проведения ткацкого процесса. [c.22]

Технологические процессы в химическом производстве включают в себя, помимо проведения реакций, как механические и гидродинамические операции (измельчение, сортировка, подача сырья в реакционный аппарат, удаление из него и транспортировка в другие аппараты продуктов реакции, фильтрование, промывка), так и физико-химические (растворение, поглощение или конденсация газа, извлечение (экстракция), перегонка и ректификация). При проведении химической реакции исходные вещества должны достигнуть (в результате диффузии) зоны реакции, а продукты реакции удалиться йз нее. Если скорость диффузии меньше скорости самой реакции, то она определяет скорость превращения говорят, что такая реакция протекает в диффузионной области (и это снижает производительность), а в случае обратного соотношения — в кинетической, так как она определяется только кинетикой ее. Для достижения этого применяют более интенсивную подачу и перемешивание, что ускоряет диффузию. Большинство реакций в настоящее время каталитические. Открытие и применение более активного катализатора не только повышает производительность, но и позволяет (для экзотермических реакций) снизить температуру, а нередко и давление и, кроме того, увеличить выход продукта. [c.11]

Впервые такое направление процесса при нагревании нефтепродуктов было установлено исследованиями Д. И. Менделеева и А. А. Летнего. В 1890 г. В. Г. Шухов разработал схему процесса и конструкцию основных аппаратов для проведения крекинга под давлением. Применение крекинга началось лишь с 1913 г. в США, а в СССР — в годы первой пятилетки. Крекинг является в химическом отношении сложным процессом, так как сырье представляет собой смесь многих углеводородов и вследствие последовательного и параллельного протекания реакций нескольких типов распада молекул с разрывом связей между атомами угле- [c.192]

Понятно поэтому, например, стремление получать в производстве возможно более пористые спеки, если они должны подвергнуться в дальнейшем выщелачиванию. Характер получаемых спеков зависит от химического состава и величины з оен исходных материалов, а также от температуры обжига. При обжиге материалов, сопровождающемся образованием значительных количеств расплава, получается прочный, малопористый спек, называемый клинкером. Выщелачивание из такого материала растворимых соединений идет с большим трудом. В солевой технологии чй сто получают спеки, пористость которых весьма велика, 30—50%. Такие спеки легко поддаются последующей мокрой обработке, но они значительно менее прочны, чем клинкеры. Это обстоятельство иногда затрудняет применение для выщелачивания таких аппаратов, в которые твердый материал загружается высоким слоем, так как нижние слои его раздавливаются под тяжестью верхних, что увеличивает сопротивление потоку циркулирующей жидкости. Прочность спека, а также скорость выщелачивания зависят не только от процента пористости, но и от размера пор. Чем мельче поры, тем медленнее идет процесс. Выщелачивание иногда ускоряется путем проведения этого процесса под давлением, которое облегчает проникновение жидкости в поры твердого материала. [c.115]

В настоящее время высокие давления нашли широкое применение в различных химических и смежных с ними производствах (синтез аммиака, метилового спирта и мочевины, гидрогенизация угля и тяжелых нефтяных остатков, гидратация олефинов, многочисленные полимеризационные процессы, получение карбонилов некоторых металлов, гидротермальный синтез кварца и др.). Осуществление в промышленности процессов под давлением порядка сотен атмосфер стало обычным явлением. Оно, в свою очередь, обусловило проведение широкого круга научных исследований для выяснения основных термодинамических и кинетических параметров промышленных процессов при высоких давлениях (данные Р — V — Г, химические и фазовые равновесия, явления переноса, влияние давления на скорость и направление реакций и т. п.). [c.5]

Основные принципы и методы расчета аппаратуры, предназначенной для проведения процессов разделения, представлены для равновесных ступеней и аппаратов, в которых осуществляется непрерывное изменение концентраций. Важнейщие понятия проиллюстрированы на примере процесса абсорбции газа в тарельчатых колоннах и насадочных башнях. Рассмотрение ограничено бинарными системами при постоянной их температуре и давлении. Кратко изложены начала расчета многокомпонентной абсорбции углеводородов и методы учета неизотермических эффектов. Освещены также общие вопросы, касающиеся применения теории к процессам дистилляции, экстракции и отгонки легких фракций. Описаны ускоренные методы предварительного расчета тарельчатых и насадочных абсорберов и процессов в концентрированных газах. Развита приближенная теория многокомпонентной массопередачи при абсорбции. Приведена общая расчетная схема для строгого описания работы изотермических абсорберов. Интерпретированы известные определения эффективности тарелок и коэффициентов массопередачи. Авторы надеются, что данное в этой главе обсуждение в совокупности с фундаментальными понятиями, введенными в других главах книги, поможет читателю анализировать или рассчитывать более сложные абсорбционные процессы и иные операции. Подробное изложение общей теории расчета процессов и аппаратов химической технологии выходит далеко за рамки настоящей книги. Поэтому в главу включена довольно полная библиография по рассматриваемой проблеме. Предполагается, что заранее известны рабочие характеристики оборудования, методы экспериментального определения и расчета которых освещены в главе П. [c.426]

Преимуществами метода поляризационного сопротивления являются возможности оценки скорости коррозии в режиме реального времени, создания портативного оборудования, автоматизации измерений и оповещения о возникновении аварийных ситуаций, а также применения других электрохимических методик в одном приборе, широкий диапазон измерения скорости коррозии. Наряду с другими известными методами коррозионного контроля (мониторинга), метод поляризационного сопротивления позволяет на ранних стадиях выявить опасные параметры проведения производственных процессов, которые впоследствии могут привести к коррозионным разрушениям, изучить корреляцию изменений параметров процессов и коррозионной активности системы, провести диагностику особенностей коррозионных процессов, идентифицировать их причины и параметры, определяющие скорость коррозионных процессов (давление, температура, pH, скорость потока и т.д.), оценить эффективность мероприятий по предотвращению коррозии - применению ингибиторов, подготовки коррозионных сред, выявлению оптимальных условий проведения производственных процессов [2]. Метод нашел применение для контроля коррозии металлов почти во всех типах водных коррозионных сред в системах тепло-водоснабжения, водяного охлаждении, резервуарах с жидкостями, оборудования химических и нефтехимических заводов, электростанций,установках обессоливания воды, обработки сточных вод. [c.10]

Микрофильтрацию проводят при очень небольших рабочих давлениях (порядка десятых и даже сотых долей мегапаскаля). Этот процесс занимает промежуточное положение между ультрафильтрацией и обычной фильтрацией без резко выраженных границ. Он получил широкое распространение в электронной, медицинской, химической, микробиологической и других отраслях промышленности для концентрирования тонких суспензий (например, латексов), осветления (удаления взвешенных веществ) различных растворов, очистки сточных и природных вод и т.д. Применение микрофильтрации эффективно для подготовки жидкостей перед проведением процесса обратного осмоса, нано- и ультрафильтрации (например, перед опреснением морской и солоноватых вод). [c.327]

В последнее время широкое распространение получают методы механики сплошных сред для описания движения многофазных систем. В этом случае каждая фаза рассматривается как сплошная среда, характеризуемая полем скоростей и давления внутри нее. Вся система представляется в виде многоскоростного континуума взаимопроникающих сплошных сред. Тогда описание движения многофазной системы сводится к заданию условий совместного движения фаз и определению величин, описывающих межфазные взаимодействия. В [31] дается обзор работ, посвященных применению методов механики сплошных сред к многофазным системам, а в [8] приведено их дальнейшее развитие на системы, внутри которых происходит обмен энергий, импульсом и массой, а также на системы, в которых протекают химические реакции. Несмотря на всеобъемлющий характер такого подхода, он остается в большей степени теоретическим, так как предлагаемые математические описания трудно применимы при расчете реальных процессов в силу незамкнутости описания и трудностей вычислительного характера. В свою очередь, например, описание межфазного взаимодействия, поля скоростей и давлений невозможно без упрощающих допущений и проведения экспериментальных исследований. Поэтому основным подходом к описанию движения многофазных систем является получение полуэмпирических соотношений для учета влияния важнейших параметров исходя из общих теоретических закономерностей. [c.289]

Физическая химия как наука возникла в конце прошлого века в связи с применением термодинамических методов для решения химических проблем. Этот подход оказался необычайно плодотворным. Оп кардинальным образом изменил привычные концепции эмпирической химии и создал совсем новый взгляд на проблему химического превращения. Удалось показать, и это полностью соответствует опыту, что способность веществ вступать в химические реакции зависит не только от природы реагентов, но и от физических условии проведения процесса — от давления и температуры. Для равновесных систем эту зависимость удалось описать количественно и это послужило фундаментом современной химической технологии. Другим крупным достижением термодинамики явился расчет химических равновесий без собственно химических экспериментов. Появилась возможность прогнозировать выходы продуктов реакции только па основе данных о термодинамических свойствах отдельных реагентов. С тех пор термодинамика заняла прочное место в теоретической химии и стала первой частью любого курса физической химии. [c.3]

Позднее в Австралии были сконструированы микроволновые установки периодического и непрерывного действия, предназначенные непосредственно для проведения органических реакций, ставшие, по словам самих авторов, хорошим аппаратурным дополнением к оснащению химической лаборатории Применение этих установок исключает многие недостатки бытовых печей. Они оснащены современными средствами контроля и регулировки параметров процесса, позволяют проводить реакции при повышенном и атмосферном давлении, обеспечивают безопасность работы. На этих установках было проведено множество синтезов в течение нескольких минут с получением высокого выхода целевых продуктов [c.190]

Номенклатура веществ (продуктов), получаемых химической и смежными отраслями промышленности, исчисляется ныне десятками тысяч наименований. Разумеется, ни одной науке в рамках химической технологии не под силу изучить даже небольшую часть процессов получения этих соединений. Поэтому каждая наука классифицирует упомянутые соединения и процессы по каким-то существенным признакам, например по типу веществ (органические, неорганические, полимерные иногда с более дробной рубрикацией) по фазовому состоянию (гетерогенные процессы или гомогенные в жидкой, газовой или твердой фазе) по условиям проведения процесса (высоко- и низкотемпературные, под высоким или низким давлением и т. д.). ПАХТ классифицируют процессы по элементарным технологическим приемам (например, фильтрование, экстракция, сушка, гранулирование) таких приемов — около двух десятков. При этом рассмотрение технологических приемов в рамках ПАХТ ведется в общем — безотносительно к участвующим в процессе веществам, численным значениям их конкретных свойств и параметров процесса. Эта конкретика проявляется уже в ходе применения методов ПАХТ к инженерному расчету того или иного технологического процесса и реальному его воплощению — при совместных действиях специалистов в области ПАХТ и технологии производства интересующего нас продукта. [c.31]

Меры профилактики. При использовании в качестве растворителя необходимо предусмотреть эффективную вентиляцию или проведение процессов в закрытых объемах с пониженным давлением. В случае аварии — применение индивидуальных средств защиты органов дыхания (респираторы, противогазы с химическими патронами, шланговые противогазы, а также фильтрующие). Особую осторожность проявлять при работах в ограниченном пространстве. [c.657]

Интенсификация процессов (проведение их при более высоких давлениях и температурах, применение ультразвуковых колебаний, использование реакций с катализатором, находящимся в псевдо-сжиженном, а не в сплошном слое) предъявляет повышенные требования к прочности материалов, из которых изготавливают химические аппараты. Поэтому вместо старых материалов в наиболее ответственных узлах используют новые (простые углеродистые стали заменяют легированными металлы — особо прочными пластиками). [c.226]

Следует иметь в виду, что применение растворов солей, особенно для сложных горно-геологических условий (высокие пластовые давления, температуры), без направленной химической обработки по регулированию таких технологических свойств, дак фильтрация, реология, поверхностное натяжение, может привести к серьезным осложнениям как в процессе бурения, так и при проведении работ с продуктивным пластом. При этом велика опасность больших поглощений и потерь минерализованного раствора при контакте с проницаемыми пластами и необратимое снижение проницаемости продуктивного пласта в результате фильтрации жидкости в удаленную часть пласта. Поэтому технологические свойства исходных рассолов солей необходимо в обязательном порядке регулировать путем введения соответствующих химических реагентов. [c.130]

В наибольшей мере условиям проведения магнезиального обескремнивания отвечают осветлители конструкции ЦНИИ МНС, которые получили за последние годы широкое применение на отечественных установках для химической очистки воды тепловых электростанций высокого давления. В этом случае отдельные элементы осветлителей должны быть приспособлены к особенностям процесса подогреву воды до 40° С и введению каустического магнезита, содержаш его значительное количество крупных частиц. [c.446]

Проведение тепло- и массообменных процессов в тонком слое жидкости всегда связано с повышением их шггенсивности, малым временем пребывания жидкости в аппарате, низким сопротивлением по газовой фазе и хорошо развитой поверхностью контакта газа с жидкостью. Этими качествами во многом и определяется область применения пленочных аппаратов. Высокие значения коэффициентов теплоотдачи позволяют использовать пленочные аппараты в качестве выпарных аппаратов, работающих с низкими температурными напорами, т. е. применять их для создания батарей многокорпусной выпарки, или использовать дешевые теплоносители с низкими теплотехническими параметрами. Малое время пребывания жидкости в аппарате позволяет успешно применять их для концентрирования растворов термолабильных (быстро разлагающихся при повышенных температурах) веществ без потери качества продукта. Низкое сопротивление по газовой фазе позволяет с успехом применять пленочные аппараты для проведения массообменньгх процессов при низком давлении и высоком (более тысяч) объемном отношении расхода газовой фазы к жидкости. Пленочные аппараты применяются и для проведения химических превращений в системах газ— жидкость, когда реакция протекает быстро с выделением или поглощением большого количества теплоты. [c.535]

За последнее время значительное развитие получил метод ректификации при пониженных давлениях. Применение этого метода связано прежде всего с появлением в химической промышленности технологических процессов получения мономеров для последующего синтеза на их основе различных полимерных метериалов. В большинстве своем указанные мономеры чувствительны к термическому воздействию, что практически исключает возможность проведения процесса под атмосферным давлением при длительном пребывании продукта в зоне повышенных темпер ату р. [c.5]

Использование аппаратуры нового типа позволило за счет интенсивного перемешивания обеспечить изотермические условия проведения многих жидкофазных процессов с применением суспендированных или стационарных катализаторов. За счет улучшения массообмена, т, е. насыщения реагирующего сырья водородом, активность катализатора сохраняется длительное время. Интенсивное перемешивание дает возможность перевести в кинетическую область ряд химических процессов, повысить производительность аппаратуры, снизить давление в га-зо-жидмостных процессах и расход катализатора. [c.99]

Промышленному осуществлению подобных процессов предптествуют лабораторные исследования с применением специальной аппаратуры, обеспечивающей проведение химических реакций в условиях высоких давлений. [c.152]

Емкость рабочего корпуса составляет 2,5 л рабочее давление 20 Мн1м рабочая температура—до 150° С наименьшая допустимая загрузка равна 0,75 л скорость вращения ротора 2800 об1мин мощность электродвигателя 400 вт. Благодаря набору рабочих винтов с разным шаговым отношением допускается возможность в широких пределах изменять гидравлический режим, что расширяет область применения аппарата для проведения кинетических исследований в химических процессах. Винт диффузорно-винтового перемешивающего устройства имеет диаметр 0,056 м. Гидравлический режим в кольцевом пространстве характеризуется числом Ке = 43 000. Габариты реактора высота 1,0 ж, диаметр 0,265 ж. [c.209]

Ионизирующие 51злучения могут быть обусловлены естественной и искусств енной радиоактивностью, создаваемой специальными установками. В настоящее время наибольшее применение получили смешанное излучение атомных реакторов (по- ток нейтронов и у-лучей) и излучение Со °. Характерным для всех ионизирующих излучений является чрезвычайно большая энергия квантов — она измеряется от сотен Кэв до десятков Мэе (1 эв соответствует 23 ккал). Вследствие этого при облучении легко разрушаются химические связи и становится возможным протекание тех химических процессов, которые или вообще неосуществимы другими способами или требуют для своего проведения весьма жестких условий (высоких температур, давлений, применения дорогостоящих катализаторов). При действии ионизирующих излучений на полимерные материалы наблюдаются следующие химические процессы [c.177]

Таковы те факты и соображения, которые дают основание говорить о возможных иерсиективах исследований в новой области химии — химии сверхвысоких давлений, характеризующейся перестройкой электронных оболочек атомов и деформацией молекул. Эти исследования призваны сыграть большую роль в деле познания химических процессов, происходящих в недрах Земли и на других небесных телах. Они должны охватить и весьма важную область взрывных процессов. Наконец, осуществление синтеза алмаза и боразона свидетельствует о целесообразности применения давления порядка 100 ООО ат и выше для синтеза практически важных веществ. Можно не сомневаться, что в близком будущем появится возможность для проведения широких исследований нри давлении порядка миллионов атмосфер, достижимом пока лишь в условиях кратковременного сжатия. [c.63]

Увеличение срока службы изделий, контактирующих с сероводородсодержащими средами, обеспечивается проведением ряда мероприятий, одним из которых является применение защитных покрытий. Их выбор проводится с учетом условий эксплуатации защищаемого объекта состава, температуры, скорости перемещения и давления рабочей среды, характера нагружения и др. [167]. Основными методами нанесения металлических покрытий, принципиально отличающимися один от другого физико-химическими процессами формирования, являются гальванический (электролитический), химический, металлизационный, диффузионный, ионный (метод ионного осаждения). Одним их современных способов защиты металлов от кбррозии, в том числе и от сероводородной, является диффузионный метод, при котором на поверхности сталей создается тонкий беспорис-тый слой с адгезией, равной или даже выше прочности защищаемого материала за счет внедрения частиц покрытия в кристаллическую решетку подложки. Толщина слоя диффузионного покрытия зависит от материала подложки, способа, температуры и продолжительности процесса его нанесем ния [165]. Выбрать нужное защитное покрытие можно, руководствуясь соответствующей литературой, но для правильного выбора покрытия конструкций и деталей, работающих в агрессивных средах при рабочих нагрузках, необ- [c.338]

Механизм воздействия ионизирующего излучения схематически можно представить следующим образом. Под действием энергии лучей, попадающих на вещество, происходит образование высокоактивных первичных продуктов. Лучи действуют неспецифично, т. е. атакуют любую попавшуюся молекулу, поэтому возникающие частищ, вступают во всевозможные реакции. Результатом такого взаимодействия являются не только желаемые продукты, но и множество побочных продуктов реакции. Кроме того, под действием излучения продукты реакции также могут вступать в реакции как друг с другом, так и с промежуточными соединениями. Все это затрудняет целенаправленное ведение процесса. Но, с другой стороны, имеется и целый ряд преимуществ. Так, радиационные химические процессы могут быть осуществлены при низких температурах и давлениях, без катализаторов и независимо от агрегатного состояния исходных веществ. Высокая проникающая способность гамма-лучей высокой энергии предоставляет возможность эффективного проведения реакций в твердом состоянии, которые могут найти широкое применение. Энергии гамма- и бета-лучей превышают энергии связи молекул почти в 100 тыс. раз, но, к сожалению, только малая часть энергии излучения приходится на разрыв или создание молекулярных связей. Поэтому существует мнение, что применять радиоактивное излучение при осуществлении химического процесса-это все равно, что пытаться отремонтировать часовой механизм паровым молотом. Разумеется, это шутка, методы радиационной химии используются в технике довольно успешно. Однако разработка установки для трансформации энергии излучения могла бы оказаться поворотным пунктом в радиационной химии. [c.134]

Сказанное выше о термодинамическом равновесии в горячей плазме дуги при высоком да1влении справедливо не только в отношении ионизации, но и в отношении любых других физических химических процессов — возбуждения молекул, их диссоциации на части, образования различных новых химических соединений и т. д. Поэтому в случае применения такой дуги для проведения какой-либо химической реакции нельзя ожидать выходов продуктов, превышающих термодинамически равновесные для данной температуры. Однако очевидно, что в неизотермической плазме дуг при низком давлении возможно, так же как и в тлеющем разряде, образование сверхравновесных концентраций продуктов. [c.50]

Как это ни странно, но последнее обстоятельство в совершенно недостаточной мере используется в опыте и практике. Между тем а priori очевидно, что сложный химический процесс, включающий большое число макроскопических стадий, будет ио- разному воспринимать те или иные воздействия в зависимости от того, в какой момент развития процесса это воздействие осуществляется. Несмотря на это, обычная методика установления оптимальных режимов проведения реакции заключается, в основном, в подборе состава исходной смеси катализатора и таких параметров, как температура, давление и др., причем эти параметры задаются в момент начала реакции и в дальнейшем ходе процесса, как правило, поддерживаются неизменными. Тем самым активное вмешательство в развитие процесса обычно не предусматривается. В нашей работе [4] приводились конкретные экспериментальные примеры, иллюстрирующие новые возможности, которые открываются при последовательном применении принципа изменения условий проведения реакции по ходу ее развития. Особого внимания в этой связи заслуживает открытие в механизмах цепных реакций окисления последовательности разделяющихся во времени макроскопических стадий [8]. Смысл, вкладывающийся в это понятие, заключается в том, что в сложном процессе могут быть выделены более или менее локализованно во времени отдельные совокупности элементарных процессов — макроскопические стадии. Иными словами, отдельные стадии могут начинаться и заканчиваться (практически полностью или в главной своей части) за время, меньшее, чем продолжительность реакции. При этом продукты первой (или предыдущей) стадии потребляются в последующих стадиях. В отдельных случаях глубина развития последующих стадий определяется количеством продукта, образовавшегося в предыдущей стадии. Само собой разумеется, что разделение во времени далеко не всегда может быть резким. При наличии в механизме реакции последовательности разделяющихся во времени макроскопических стадий возможности для эффективного изменения условий по ходу процесса особенно велики. Ясно, что на стадии по-разному влияют условия проведе- [c.16]

Термохимические расчеты основаны на применении закона Гесса (1836 г.), который формулируется так тепловой эффект химической реакции при постоянном давлении или объеме не зависит от способа сс проведения, а зависит лишь от начального и конечного состояний реагирующих веп1еств. Отсюда если химический процесс проходит в несколько стадий, то общий тепловой эффект процесса равен сумме тепловых эффектов промежуточных стадий. [c.101]

Основной теоретической задачей в химической кинетике является создание такой системы взглядов и уравнений, которая позволила бы, исходя из молекулярных параметров реагирующих компонентов и внешних условий протекания процесса, вычислить его скорость. К молекулярным параметрам относятся масса реагирующих молекул, их форма и размеры, порядок связи отдельных атомов и атомных групп в молекуле, энергетическая характеристика отдельных связей, совокупность возможных энергетических состояний молекулы. Под внешними условиями понимается давление (или концентрации), температура, условия, в которых осуществляется процесс (например, проведение реакции в статических условиях или в потоке). В решении этой задачи важным этапом является применение молекулярно-кинетической теории к интерпретации кинетических закономерностей при химических превращениях, поэтому настоящая глава и посвящается тем основам молекулярно-кине-тической теории, которые будут использованы далее при решении поставленной задачи. [c.89]

В разделе 1 уже отмечалось, что процесс крекинга требует большой затраты тепла даже для реакции разрьша цепи требуется приблизительно 18 ккал1моль расщепляемого углеводорода. Поскольку продолжительность пребывания углеводородов в зоне крекинга обычно мала (особенно при высокотемпературном процессе), возникает задача быстрой передачи тепла при высокой температуре от одного газа (топочные газы ) к другому (пары углеводородов). С такой проблемой часто сталкиваются при проектировании аппаратуры, применяющейся в промышленности химической переработки нефти. Большинство крекинг-печей состоит из секций узких трубок, через которые с большой скоростью проходят пары углеводородов эти трубки нагреваются за счет радиационного излучения топочных газов. Крекинг под давлением имеет два эксплуатационных преимущества сравнительно меньшие размеры крекинг-установки для данной производительности и лучшая теплопередача. Выход газа при применении высоких давлений сравнительно меньше. Второй задачей является выбор материала для изготовления реактора коекинг-печи. Этот материал должен обладать необходимой механической прочностью в условиях проведения крекинга он не должен влиять каталитически на процесс, в особенности не должен ускорять образование нефтяного кокса. При высокой температуре железо и никель вызывают отложение кокса на стенках реактора. В наиболее жестких условиях обычно применяют хромоникелевые стали (25% хрома и 18% никеля) в случае более умеренных режимов используют ряд легированных сталей, например аустенитные и молибденовые. С двумя новыми методами разрешения проблем, связанных с теплопередачей и выбором конструктивных материалов, читатель ознакомится позже, при описании дегидрирования этана. В этом случае для достижения высокой степени превращения процесс проводят при температуре около 900° (см. стр. 119). [c.113]

Оптимальный технологический режим процесса необходимо выбирать путем исследования математической модели с учетом технико-экономических и конъюктурных показателей. Основу такой модели должны составлять данные о химической кинетике процесса, изученной в лабораторных условиях на основании специально поставленных экспериментальных работ, но в широком диапазоне изменения технологических параметров. Только в этом случае можно обоснованно выбрать оптимальные соотношения исходных компонентов и степень их превращения в целевой продукт установить необходимость проведения процесса под давлением или с рециркуляцией, применения разбавителей, в частности, по соображениям взрывобезопасности выбрать оптимальный температурный режим и т. д. [c.20]

Значение величины Т в квазистационарном приближении зависит от характеристик процесса газификации на поверхности. Вполне вероятно, что процесс на поверхности является процессом, протекающим с конечной скоростью тогда для определения Г г необходимо проведение анализа, аналогичного анализу, выполненному в 5 Дополнения Б, который показывает, что величина Г в атом случае явно зависит от т. Однако, за исключением некоторых систем с поверхностными химическими реакциями, скорости, с которыми молекулы горючего приходят на поверхность жидкости и покидают ее, обычно достаточно велики для поддержания на поверхности равновесных условий при тех низких значениях т, которые обычно наблюдаются при горении капель. Поэтому температура ТI определяется из термодинамического условия равновесия фаз, заключающегося в том, что парциальное давление горючего на поверхности капли должно быть равно равновесному давлению паров горЪчего ). Применение этих условий равновесия дает возможность установить связь между распределениями концентраций горючего и окислителя (например, из решения уравнения для функции Рр = ар — ао). Однако если теплота реакции не слишком мала или горючее не слишком нелетучее, то тепловой поток к поверхности капли может оказаться достаточно большим, чтобы обеспечить равновесную температуру на поверхности капли, лишь незначительно отличающуюся от температуры кипения жидкого горючего (см., например, работу ]). Поэтому условие = = Ть (Ть — точка кипения горючего) дает хорошее приближение. Более полный анализ условий на поверхности выполнен в пунктах б и в 2 главы 9. [c.85]

Близки по проведению технологии очисток котлов растворами соляной кислоты, моноцихратом аммония. Наряду с этим, имеются значительные различия в использовании ЭДТА и ее солей. Это относится, например, к используемым-концентрациям и выбору значения pH. В отечественной практике применяются существенно меньшие концентрации комплексонов, чтО позволяет полностью израсходовать их в процессе очистки. Отличительными особенностями применения комплексонов в практике химических очисток являются также созданные в СССР композиции на основе комплексонов, непрерывная дозировка комплексонов в питательную воду котлов высокого давления для увеличения межпромывочного периода, проведение промывок комплексонами для отдельных поверхностей, использование термического разложения комплексонатов железа для повышения коррозионной стойкости перлитных и ферритных сталей и для целей консервации. [c.16]

К характерным особенностям этого способа относятся непрерывность процесса газификации применение в качестве газифицирующих агентов кислорода и водяного пара проведение процесса под давлением до 30 ат и выше возможность иолучешш газов для химических синтезов п бытовых нужд. [c.190]

Из методов, связанных с применением электрических разрядов, наиболее перспективным оказался электрокрекинг в дуге при давлениях, превышающих атмосферное. Однако, как выяснилось, температурное поле дуги большой силы тока крайне неоднородно и это затрудняет проведение реакции преимуществено в нужном направлении. Как следствие, велика степень разложения углеводородов на элементы (сажеобразование) и мала степень общего превращения исходного вещества за один проход через зону реакции ( 50%). Выяснилось также, что электрические процессы, протекающие в дуге при давлении выше атмосферного, — ионизация и возбуждения при соударениях с электронами — сами по себе не играют существенной роли в химической реакции. Дуга является по сути дела удобным способом нагрева газа. [c.61]

Hixon с сотрудниками также описал аппаратуру для проведения этой реакции. Согласно полученным ими результатам оптимальная температура для этого превращения равна 740°. Во всех случаях выход дифенила увеличивается при применении давлений выше атмосферного. При 740°, давлении в 8 аг и скорости пропускания, равной 400 см паров бензола на 164 с.и реакционного пространства в час, около 20% бензола превращаются в дифенил. При этих условиях химическая производительность процесса может достигнуть 98% иными словами образование побочных продуктов является совершенно незначительным. Увеличение скорости пропускания понижает количество образующегося дифенила. Если чистый продажный бензол или продажный 90%-ный бензол подвергать испарению, то происходит образование сложных диарильных соединений, кипящих выше дифенила Сперва бензол нагревают до температуры, немного ниже той, при которой происходит образование диарильных соединений, а затем температуру быстро повышают до момента, когда происходит образование сложных диарильных соединений. [c.211]

Множество реакций, которые нри традиционном термическом нагреве идут в течение нескольких часов, в условиях микроволнового нагрева завершаются в течение нескольких минут, часто при одинаковых величинах температуры реакции. Воздействие микроволнового излучения приводит к быстрому и объемному нагреву реакционной смеси, вызывает пульсацию по.пярных молекул реагентов и растворителя, что приводит к увеличению частоты столкновений реагирующих молекул. Применение высокополярных растворителей, герметичных реакционных сосудов и непрерывных систем для проведения реакций в ус.ловиях повышенного давления, химически инертных носителей и силикагеля, использование приемлемых к условиям микроволнового ноля средств контроля и измерения параметров процесса (волоконная оптика) все это способствует повышению эффективности и надежности микроволнового синтеза и исключает недостатки первых опытов применения микроволн, когда случа.,тись взрывы и поломки реакционных сосудов. В течение последнего десятилетия рядом фирм-нроизводителей лабораторного оборудования (Prolabo, Milestone, СЕМ сотр. и др.) для лабораторных исследований химических реакций, пробоподготовки и анализа, экстракции, минерализации, органического и неорганического синтеза создана высоконадежная микроволновая техника. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология