Главная -> Словарь

Концентрация растворенных

Количество инертных носителей G и L не изменяется по длине аппарата, а концентрация распределяемого компонента в фазе G меняется от уи до yt, а в фазе L от Х1 до Х0.

Если распределяющие фазы привести в соприкосновение, начнется переход распределяемого вещества из фазы G в фазу L и в последней обнаружится определенная концентрация распределяемого вещества X 0. С момента появления вещества М в фазе L начинается и обратный переход его в фазу G, но до некоторого момента число частиц М, переходящих в единицу времени через единицу поверхности соприкосновения из фазы G в фазу L, больше, чем число частиц, переходящих из фазы L в фазу G; конечным итогом процесса является переход М из фазы G в фазу L.

поверхности их раздела, выраженные в килограммах инертного вещества в час, через G и L, а концентрация распределяемого вещества соответственно Т кг/кг инертного вещества и X кг/кг инертного вещества. _

Согласно этой теории , распределяемое вещество переносится из ядра потока жидкости к границе раздела фаз непосредственно потоками жидкости и молекулярной диффузией. При этом воспринимаю- Cr^ щая распределяемое вещество фаза считается либо твердой, либо близкой к ней . В рассматриваемой системе поток можно считать состоящим из двух частей: ядра и граничного диффузионного слоя. В ядре перенос вещества осуществляется преимущественно токами жидкости и в условиях достаточной турбулентности течения; концентрация распределяемого вещества в данном сечении и в условиях стационарного режима сохраняется постоянной. По мере приближения к граничному диффузионному слою турбулентность и, следовательно, турбулентный перенос затухают, с приближением к границе начинает превалировать перенос за счет молекулярной диффузии. Соответственно этому появляется градиент концентрации распределяемого вещества, растущий по мере приближения к границе. Таким образом, область граничного диффузионного слоя — это область появления и роста градиента концентрации, область увеличения молекулярной диффузии от пренебрежимо малого значения до максимального.

Если рассмотреть элементарный объем фазы , перемещающийся в граничном диффузионном слое, то станет очевидной возможность утверждать, что концентрация распределяемого вещества в нем меняется не только за счет молекулярной диффузии, но также и за счет механического переноса его из одной зоны концентрации в другую. В этом случае концентрация распределяемого

В начальный момент времени концентрация распределяемого вещества постоянна во всем объеме пластины и равна Сн. Пластину с двух сторон омывает поток воспринимающей фазы. Вследствие симметрии системы рассматривается процесс, протекающий только по одну сторону от средней плоскости пластины. Принимаем, что в рассматриваемом сечении, перпендикулярном средней плоскости пластины и направлению потока, концентрация распределяемого вещества в ядре омывающей фазы постоянна в течение всего процесса и равна Y. _ _

пользуются различными способами выражения концентраций, а именно х в кмолъ/кмолъ смеси — мольная доля; х в кг/кг смеси — весовая доля; А" в кмолъ/кмолъ инертного вещества фазы — относительная мольная доля; X в кг/кг инертного вещества фазы — относит^ль-ная песовая доля; С в кмоль/м3 — мольная концентрация распределяемого вещества в данной фазе; С в кг/м3 — весовая концентрация распределяемого вещества в данной фазе.

где Р — общее давление газовой смеси; у — концентрация распределяемого газа в смеси в мольных долях. Сопоставляя последнее равенство с давлением его над раство- уравнением , найдем ром при различных темпе-

Уравнение выражает зависимость между равновесными концентрациями распределяемого газа в газовой и жидкой фазах. Если заменить в этом уравнении концентрации х к у, выраженные в мольных долях, на X и У, выраженные в относительных мольных долях, то, имея в виду соотношения

где р — рабочее парциальное давление распределяемого газа в газовой смеси в мм рт. ст.; рр — равновесное давление газа над абсорбентом, соответствующее рабочей концентрации в жидкости, в мм рт. ст.; С — рабочая концентрация распределяемого га«а в жидкости в кмоль/м3; Ср — равновесная концентрация распределяемого газа в жидкости, соответствующая рабочему парциальному давлению его в газовой смеси. При таком способе выражения концентраций уравнение для

снизу вверх, и концентрация распределяемого вещества в нем изменяется от Ун до Ук. Поглощающая жидкость подводится к верхней части аппарата при концентрации распределяемого вещества Х„, затем смешивается с выходящей из аппарата жидкостью, в результате чего концентрация повышается до Хс. Рабочая линия представляется на диаграмме отрезком прямой; крайние точки его имеют координаты У„, Хк и Ук, Хс соответственно. Величину Хс легко найти из уравнения материального баланса.

Распространение в грунтовых водах. При контакте с водой в подпочвенном слое некоторые компоненты масла могут раствориться и мигрировать с водой. Концентрация растворенных компонентов снижается с повышением скорости течения грунтовых вод. По мере распространения грунтовых вод вещества, транспортируемые водой, становятся все более и более разбавленными. Максимальные расстояния, на которые распространяется масло в объеме, зависит от количества растворенных компонентов, увлекаемых водой из масла за единицу времени, масляной фазы, скорости течения грунтовых вод и коэффициента распространения в подпочвенном слое.

Для фурфурола потери растворителя, как сообщалось в литературе, составляют от 0,01 до 0,02% от циркулируемого количества. 60% этих потерь вызывается образованием полимеров и 40% физическими причинами. В присутствии кислорода, воды или ненасыщенных углеводородов фурфурол чувствителен к повышению температуры, в результате чего происходит автокаталитичсская полимеризация. По этой причине в циркулирующем растворителе сохраняется 4—6% воды, при наличии которой температура подогревателя для растворителя снижается с 171 до 157°. Однако вследствие наличия воды допустимая концентрация растворенных углеводородов не может превышать определенного предела. Для уменьшения образования полимеров и осадка к этому растворителю добавляются специальные ингибиторы.

На эффективность деасфальтизации влияет соотношение между количествами пропана и гудрона. При добавлении небольших порций пропана к гудрону происходит их полное смешивание. Дальнейшее добавление пропана приводит к образованию двухфазной системы: раствора углеводородов в пропане и раствора пропана в смолисто-асфальтеновых веществах* С увеличением доли пропана в системе разбавляется пропано-вый раствор, в результате концентрация растворенных в нем компонентов уменьшается, силы взаимного притяжения угле* водородов ослабевают и из раствора выделяются наиболее высокомолекулярные углеводороды. Действие этого фактора проявляется до тех пор, пока оно не перекрывается другим —• обычным увеличением количества растворенного вещества при увеличении количества растворителя. Таким образом, существует оптимальное соотношение между пропаном и гудроном^ при котором получается и оптимальное качество деасфальтизата. Выход асфальта при этом наибольший, а температура размягчения наименьшая. С повышением температуры деасфальтизации упомянутый оптимум наблюдается при меньших содержаниях пропана.

При небольшой кратности пропана концентрация углеводородов в нем высока в силу того, что низкомолекулярные компоненты, растворяясь в пропане, повышают дисперсионные свойства последнего и тем самым способствуют растворению в пропане более высокомолекулярных компонентов и части смол, которые не растворяются в чистом пропане при данной температуре. При увеличении расхода пропана концентрация растворенных компонентов уменьшается и ослабевают силы взаимного притяжения молекул углеводородов, что приводит к выделению из раствора наиболее высокомолекулярной части сырья. Выход деасфальтиза-

При небольшой кратности пропана концентрация углеводородов в нем высока в силу того, что. низкомолекулярные компоненты, растворяясь в пропане, повышают дисперсионные свойства последнего и тем самым способствуют растворению в пропане более высокомолекулярных компонентов и части смол, которые не растворяются в чистом пропане при данной температуре. При увеличении расхода пропана концентрация растворенных компонентов уменьшается и ослабевают силы взаимного притяжения молекул углеводородов, что приводит к выделению из раствора наиболее высокомолекулярной части сырья. Выход деасфальтиза-

На рис. 6 отражено изменение содержания углеводородов, растворенных в кислоте*, для обоих типов перемешивающих устройств. Как и ожидалось, концентрация растворенных в кислоте углеводородов 'постоянно росла со временем и в конце опыта достигла 10% для высокоинтенсивной турбины и 7% для турбины с плоскими лопатками. Оба типа смесителей показали примерно одинаковое изменение концентрации углеводородов, растворенных в кислоте, со временем.

Попадая на поверхность земли, жидкие углеводороды начинают просачиваться по порам и трещинам зоны аэрации почвы , где преобладает движение в вертикальном направлении. При соприкосновении загрязнения с менее проницаемым слоем или при достижении уровня грунтовых вод происходит накопление и растекание в горизонтальном направлении. Таким образом, при просачивании масла в почву образуется так называемый «объем масла», форма и размеры которого, определяемые перечисленными факторами, представлены на рис. 2.6 . При контакте с фунтовыми водами ряд компонентов масла может растворяться и мигрировать с водой. Концентрация растворенных компонентов снижается с повышением скорости течения воды. Максимальное расстояние, на которое распространяется масло, зависит от количества растворенных компонентов и скорости течения грунтовых вод.

На эффективность деасфальтизации влияет соотношение между количествами пропана и гудрона. При добавлении небольших порций пропана к гудрону происходит их полное смешивание. Дальнейшее Добавление пропана приводит к образованию двухфазной системы: раствора углеводородов в пропане и раствора пропана в смолисто-асфальтеновых веществах, С увеличением доли пропана в системе разбавляется пропано-вый раствор, в результате концентрация растворенных в нем компонентов уменьшается, силы взаимного притяжения угле* водородов ослабевают и из раствора выделяются наиболее высокомолекулярные углеводороды. Действие этого фактора проявляется до тех пор, пока оно не перекрывается другим — обычным увеличением количества растворенного вещества при увеличении количества растворителя. Таким образом, суще,-•ствует оптимальное соотношение между пропаном и гудроном, при котором получается и оптимальное качество деасфальтизата. Выход асфальта при этом наибольший, а температура "размягчения наименьшая. С повышением температуры деасфальтизации упомянутый оптимум наблюдается при меньших содержаниях пропана.

нием. Концентрация растворенных в воде углеводородов под

— общая концентрация растворенных "в стоках солей — не лее 10 г/л;

Мак-Эвой, Милликен и Миллс разработали метод истирания для удаления слоев различной толщины с наружной поверхности особенно загрязненных катализаторов. При крекинге металлсодержащего нефтяного сырья в паровой фазе над катализатором, приготовленным в виде шариков или таблеток, концентрация растворенных в катализаторе металлов имеет резко выраженный отрицательный градиент между внешней поверхностью и центром отдельных частиц. Картина радиального распределения мало зависит от общей концентрации металлов. Как было найдено, распределение металлов напоминает распределение в катализаторах крекинга из глины, применяемых как в промышленных установках с движущимся слоем , так и в пилотных установках, предназначенных для смешанной периодической переработки различных нефтяных остатков. В первом случае было найдено, что во внешнем слое частицы катализатора при общем диаметре частицы 4 мм общее количество никеля и ванадия, составляет соответственно 44 и 48%. Истирание частиц катализатора, которое происходит в большинстве промышленных установок крекинга, играет большую роль при удалении металлов, захватываемых внешней поверхностью катализатора. Этот материал удаляется в виде тонкой пыли.

Важнейшим вопросом в процессе абсорбции этилена серной кислотой является отвод тепла для равномерного поддержания температуры по всей высоте колонны. Повышение температуры приводит к усилению реакций полимеразации и обуглероживания, а при низких температурах понижается скорость взаимодействия кислоты и этилена. Равномерному регулированию температуры способствует подача свежих газа и концентрированной кислоты в 'Противотоке. Свежая концентрированная серная кислота плохо растворяет этилен и скорость их взаимодействия невелика, по мере перетока кислоты с верхних тарелок на нижние повышается концентрация растворенных в них моно- и диэтил-сульфатов, что способствует повышению растворимости в "кислоте этилена и скорости их взаимодействия. На нижних тарелках, несмотря на большую растворимость этилена, благодаря высокому содержанию сульфатов в кислоте и этилена в барботируемом газе, скорость взаимодействия кислоты и этилена сравнительно невелика в результате понижения концентрации кислоты. Наибольшее количество этилена поглощается на средних тарелках. Благодаря высокой концентрации свежей кислоты на верхних тарелках, здесь достигается максимальное использование этилена. В зависимости от условий процесса использование этилена составляет 93—98%. В обычных абсорбционных колоннах имеется 18—20 тарелок; если на верхних и нижних тарелках абсорбируется 1,5—2% от общего количества этилена, то в каждой из средних тарелок поглощается 15—20% этилена. Знание кинетики абсорбции по высоте колонны весьма важно с точки зрения расчета и устройства холодильников, обеспечивающих отвод необходимого количества тепла из каждой тарелки.