Главная -> Словарь

Изменения прочности

В соответствии с этой гипотезой предполагается, что молекулы, адсорбированные на деталях двигателя, образуют прочный защитный слой, исключающий любой контакт углеводородов с металлом. Под действием высокой температуры, металла и кислорода воздуха образованный граничный слой претерпевает изменения, приводящие к образованию дисперсной фазы, не способной удерживаться на поверхности металла. Эффективность моющего действия, по мнению К. К. Папок, зависит от двух факторов: срока жизни молекул присадки на нагретой поверхности и от характера продуктов, образующихся при окислении масла. Высокоэффективная по моющему действию присадка должна обладать высокой адсорбционной способностью, значительно превышающей активность молекул масла. Кроме того, присадка должна иметь большое время удерживания на металле в исходном состоянии и малое время удерживания при окислении и разложении.

Дальнейшие систематические исследования каталитических свойств природных алюмосиликатов проводит С. В. Лебедев . Он последовательно вскрывает глубокие возможности низкотемпературных каталитических преобразований углеводородов над природными катализаторами — флоридинами, кавказскими глинами и каолинами — в температурном интервале от —80 до 260 СС . С. В. Лебедев придавал особое значение активности катализатора. Он первый применил искусственную тепловую активацию природных глин и изучил механизм изомеризации олефипов под воздействием алюмосиликатов, показав способность алюмосиликатов вызывать не только перемещение двойной связи в цепи молекулы, но и скелетные изменения, приводящие к переходу несимметричной структуры олефинов в симметричную. Наконец, с исчерпывающей полнотой С. В. Лебедев доказал, что в области температур выше 250 °С паро-фазный процесс катализа над природными алюмосиликатами является по существу типичным сложным процессом каталитического крекинга, когда гладкая деполимеризация полимерных олефинов переходит в совокупность реакций дегидрогенизации, распада на элементы и глубокого дегидроуплот-нения молекул с одновременным образованием парафинов.

В отличие от массообменных процессов, в которых составляющие части исходной системы, не изменяясь, переходят из одной фазы в другую, при химических процессах исходные компоненты претерпевают коренные изменения, приводящие к появлению в системе новых веществ, свойства которых отличаются от свойств исходных веществ.

В процессе термоконденсации сернистые соединения, содержащиеся в остатках, претерпевают глубокие деструктивные изменения, приводящие к удалению некоторой части их из системы. Эффект термического разрушения части сернистых соединений отмечается также в работах и при обработке каменноугольных смол и пеков. Исследуя механизм реакций, протекающих при термообработке каменноугольных смол и пеков, М, Хосикава показал, что при этом в газах появляется сероводород. Однако в этом случае существенного обессеривания остатка не происходит, так как одновременно с удалением части сернистых соединений из системы удаляются продукты распада органического происхождения .

В реальных условиях при внешних воздействиях на нефтяные дисперсные системы, например в процессах их переработки, структурные элементы нефтяной дисперсной системы претерпевают непрерывные количественные изменения, приводящие в какой-то момент к изменению их качества. По аналогии с классическими положениями структурные элементы нефтяной дисперсной системы в момент их качественного изменения можно назвать конфигурациями. Конфигурации могут возникать в нефтяных дисперсных системах не только во время внешних воздействий на них — нагрев, вибрация, введение присадок и т.п., но и в состоянии покоя, если с течением времени в нефтяной дисперсной системе происходят самопроизвольные изменения состава структурных элементов, обязанные взаимодействию их составляющих.

не начинаются изменения, приводящие, например, к росту проницаемости. По данным работы Уатта В., усадка кокса при 1000-1300 °С составляет 0,5 %, убыль массы также невелика, однако проницаемость возрастает значительно, как это видно из табл. 35. Выдержка в течение 1 часа в 2-3 раза дает увеличение проницаемости при 1100°С. Последующая выдержка той же продолжительности при 1800 °С дает еще меньшую убыль веса, но наблюдается дальнейшее возрастание проницаемости. Аналогичные изменения свойств графита происходят при его термической обработке от зеленой заготовки до температур графитации . Проницаемость графита, пропитанного пеком или фурановыми соединениями, возрастает во всем интервале температур обработки от 1000 до 2400 °С.

Объемное уплотнение углеродных материалов из газовой фазы разложением органических соединений проводят при 750-900 °С. В этом случае пироуглерод откладывается в пористой системе материала благодаря диффузии газовой фазы в поры. Откладывающийся при этих температурах пироуглерод обладает несколько иными свойствами, чем при высоких температурах, хотя его плотность достигает величины 2,10 г/см3. Основное отличие состоит в характере структуры низкотемпературного пироуглерода, которая является несовершенной. При нагреве выше температуры осаждения в низкотемпературном пироуглероде происходят структурные изменения, приводящие к некоторому упорядочению кристаллической структуры. Диффузионный характер процесса отложения пироуглерода в порах углеродного материала делает зависимой глубину этого отложения от температуры и состава газовой фазы. Отложение пироуглерода в порах снижает проницаемость углеродного материала, причем существует зависимость между проницаемостью и величиной

В процессе термоконденсации сернистые соединения, содержащиеся в остатках, претерпевают глубокие деструктивные изменения, приводящие к удалению некоторой части их из системы: Эффект термического разрушения части сернистых соединений отмечается также в работах и при обработке каменноугольных смол и пеков. Исследуя механизм реакций, протекающих при термообработке каменноугольных смол и пеков, М.-Хосикава показал, что при этом в газах появляется сероводород. Однако в этом случае существенного обессеривания остатка не происходит, так как одновременно с удалением части сернистых соединений из системы удаляются продукты распада органического происхождения .

Кусковые синтетические мыла отличаются от жирового мыла меньшей пластичностью: при их хранении происходят структурные изменения, приводящие к распаду кусков или их набуханию. Получение синтетических мыл с необходимыми свойствами и качественными показателями осуществляется путем правильного составления рецептуры - подбора основных компонентов сырья и полезных добавок.

В процессе длительной эксплуатации катализаторы с определенной интенсивностью претерпевают физико-химические изменения, приводящие к снижению или потере их каталитической активности , то есть катализаторы подвергаются физической и химической дезактивации.

Прокалка кокса при температурах 1200—1300° приводит к возрастанию пористости его на 5—10% в результате удаления летучих веществ. Одновременно материал уплотняется с увеличением содержания углерода с 91 до 96% и с уменьшением количества водорода, серы, азота, кислорода и минеральных примесей, т. е. в структуре кокса происходят глубокие изменения, приводящие к упрочнению его.

Временное сопротивление раздавливанию как характеристика механических свойств кокса является, в противоположность истираемости, довольно показательной константой при сравнении прочности кусковых коксов. После прокалки коксов величина этого показателя для разных коксов остается различной. Он довольно четко отражает изменения прочности кокса в зависимости от различных факторов: температурных условий в реакционной зоне,* величины коэффициента рециркуляции сырья, длительности теплового воздействия на коксующееся сырье и др.

Механическая прочность поверхностных слоев высокопарафини-стых нефтей в значительной степени зависит от температуры. Наибольшее уменьшение прочности слоя наблюдается у этих нефтей при повышении температуры от 20 до 30° С. В то же время для таких нефтей, как ромашкинская и арланская, снижение прочности слоя в этом температурном интервале небольшое. Особенно влияют на снижение прочности слоя деэмульгаторы; чем эффективнее деэмульгатор. тем больше он снижает прочность слоя. На рис. 5, 6, 7 приведены кривые изменения прочности слоя во времени под действием некоторых деэмульгаторов. Как видно из приведенных графиков, эффективные деэмульгаторы при малых концентрациях способствуют значительному уменьшению механической прочности слоя ромашкинской и арланской нефтей.

Рис. 2. Диаграмма изменения прочности агломерата от состава шихты Как следует из рис. 2, прочность агломерата возрастает в следующем ряду углеродсодержащих компонентов: нефтешлам-уголь-кокс. Подобная зависимость объясняется обратно пропорциональной зависимостью между пористостью и прочностью на сжатие обожженного материала

Этот порядок не совпадает с порядком изменения прочности связей :

Интересно отметить, что существует близкое сходство в закономерностях изменения прочности связи С — S в ряду сульфидов и С — О в ряду их кислородных аналогов. Это хорошо иллюстрируется приведенными ниже рядами, в которых показаны закономерности изменения прочности связей для эфиров и тио-эфиров в зависимости от природы радикалов:

диаллилсульфнда объясняется, по-видимому, ослаблением связи С — •? в результате сопряжения ее с двойной связью — С = С — С — -S — . Интересно отметить, что существует близкое сходство в закономерностях изменония прочности связей углеродного атома с гетероатомами в рядах сульфидов и их кислородных аналогов . Это положение хорошо иллюстрируется приведенными ниже рядами, в которых показана закономерность изменения прочности связи С — О — С и соответственно С — S — С-связей в зависимости от природы углеродных радикалов.

Влияние структурных составляющих на температурную зависимость предела прочности при сжатии иллюстрирует рис. 24. Видно наличие резкого изменения прочности в интервале температур 2100-2300 С у вариантов графита ГМЗ, изготовленных из коксов вкрапленно-сферо-литовой и сферолитовой структуры со значительным количеством дефектов, но способных при термообработке достаточно хорошо перестраивать структуру. Монотонное и сравнительно слабое изменение прочностных свойств материала из игольчатого кокса обусловлено высокой упорядоченностью структуры последнего в исходном состоянии.

Аналогичный характер изменения прочности материала микросферо-литовой структуры объясняется, по мнению авторов работы , прямо противоположными причинами, а именно: плохой графитиру-емостью материала, связанной с особенностями строения структурных

Анализ свойств графитов, изготовляемых методом ТМО, а также изучение результатов предшествующих работ показали, что в процессе получения графитов происходит уплотнение материала за счет пластической деформации элементов макроструктуры, сопровождаемое ростом текстурированности, повышением анизотропии свойств, уменьшением пористости, а также некоторым улучшением совершенства кристаллической структуры. Интересно отметить еще одно чрезвычайно важное с нашей точки зрения обстоятельство. Анализ изменения прочности в зависимости от величины уплотнения показывает увеличение прочности при возрастании плотности материала в процессе ТМО. Это упрочнение, вероятно, можно отнести за счет спекания в местах соприкосновения сближенных элементов микроструктуры.

Исследования показали, что кривые изменения веса разжиженных битумов при испарении, изменения температуры размягчения и кривые изменения прочности и водоустойчивости битумомине-ральных материалов имеют одинаковый характер. Это позволяет

Временное сопротивление раздавливанию как характеристика механических свойств кокса является, в противоположность истираемости, довольно показательной константой при сравнении прочности кусковых коксов. После прокалки коксов величина этого показателя для разных коксов остается различной. Он довольно четко отражает изменения прочности кокса •в зависимости от различных факторов: температурных условий в реакционной зоне, величины коэффициента рециркуляции сырья, длительности теплового воздействия на коксующееся сырье и др.