Главная -> Словарь

Механизма разрушения

и использовании концепций среднего диаметра молекул сырья и среднего диаметра пор катализатора не позволяют их считать достаточно строгими относительно физико-химических принципов, положенных в основу механизма протекающих реакций. Тем не менее они вполне применимы для обработки результатов испытания различных образцов катализатора в стандартных условиях и на .базе упрощенного математического анализа проводить отбор наиболее эффективных образцов. Естественно, для обеспечения возможности проведения математической обработки необходимо определять все физико-химические показатели сырья и катализатора, включенные в представленные выше зависимости. Также необходимо располагать результатами экспериментов, проводимых для оценки параметров уравнений формальной кинетики. В частности, кажущаяся константа скорости реакции в уравнении , и может быть определена из уравнения или и использована в дальнейшем для определения неизвестных параметров уравнений диффузионной кинетики. К числу таких параметров, определение которых представляется сложным, могут быть отнесены Л,- и Д» . В целом комплексное использование методов формальной и диффузионной кинетики для обработки результатов экспериментов по исследованию процессов каталитического гидрооблагораживания нефтяных остатков позволяет получить более надежные результаты как для разработки технологии, так и для подбора эффективных катализаторов. В зарубежной литературе последних лет появились ряд публикаций, посвященных вопросам поиска оптимальной поровой структуры катализаторов для процессов каталитического гидрооблагораживания нефтяных остатков с применением математических методов, основанных на принципах диффузионной кинетики . Наиболее интересные результаты получены на базе развиваемых в последнее время представлений о протекании основных реакций в режиме конфигурационной диффузии. Учитывая большое влияние на эффективность используемых катализаторов накопления в порах отложений кокса и металлов, необратимо снижающих активность катализаторов, наибольшее внимание уделяется анализу закономерностей изменения физико-химических свойств гранул катализатора в процессе длительной эксплуатации. В качестве примера рассмотрим результаты анализа влияния размера пор катализаторов на скорость деметаллизации нефтяных остатков . Авторы предложили следующую зависимость для определения скорости деметаллизации с учетом физических свойств катализатора и времени его работы: „

РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ, КАК СРЕДСТВО ИССЛЕДОВАНИЯ. По данным М. -Дж. Фурей и Дж. Ф. Кунн, при исследованиях топ-лив и смазочных материалов используются в основном следующие Р. и.: углерод-14, фосфор-32, сера-35, хром-51, железо-55, железо-59, кобальт-60, медь-64, цинк-65, сурьма-124, свинец-210. Их применяют при изучении механизма переноса металла при трении; износа поршневых колец, цилиндров, подшипников, шестерен и других деталей; задира трущихся деталей; влияния качества масел и присадок на износ деталей; расхода ма-се'л; образования отложения в двигателе; распределения горючей смеси; механизма протекающих реакций в двигателе; измерения т-ры пламени и др.

Раздел, посвященный индивидуальным углеводородам, начат с изложения вопросов стереохимии и термодинамической устойчивости моно- и полициклических углеводородов. В силу ряда обстоятельств, стереохимии углеводородов уделялось значительно меньше внимания, чем стереохимии различных функционально-замещенных органических соединений , хотя, по логике вещей, именно стереохимия углеводородов должна была быть положена в основу изучения стереохимии прочих органических соединений. В какой-то степени автор попытался восполнить этот пробел. Следующая глава посвящена вопросам термодинамической устойчивости и равновесных состояний для различных структурных изомеров. В последующих главах изложены вопросы кинетической реакционной способности различных углеводородов и приведены примеры многочисленных изомерных перегруппировок, протекающих под воздействием кислот Льюиса в жидкой фазе при комнатной температуре. Особое внимание уделено здесь рассмотрению вопросов динамической стереохимии и механизма протекающих реакций. Все эти исследования изложены в плане проблемы «Строение и реакционная способность органических соединений». В заключение этого раздела приведена глава, посвященная синтезу индивидуальных углеводородов, причем рассмотрены как вопросы синтеза, осуществля-

Весьма важна проблема детального исследования химического состава жиров: для идентификации сырых, рафинированных и химически переработанных продуктов, исследования механизма протекающих при переработке реакций, оценки влияния компонентов жира на его экологические и эксплуатационные свойства как смазочного материала.

Продукты различных термических процессов характеризуются рядом специфических особенностей, определяемых общностью механизма протекающих реакций. Так, в составе углеводородного газа преобладают метан и этан при умеренном содержании непредельных углеводородов. С повышением давления в реакционной зоне уменьшаются как выход газа, так и содержание в нем непредельных углеводородов, что обусловлено интенсификацией реакций полимеризации и гидрирования.

3. Построение математических моделей прогноза. В простейшем случае статистико-в:ероятностного моделирования прогноз осуществляют аппроксимированием ожидаемого изменения качества одним из известных статистических распределений с учетом механизма протекающих реакций и физических процессов. Это — наиболее сложный метод моделированного прогноза. В этом случае успешно может быть применен способ исторической аналогии. Элементарный прием такой аналогии приведен на рис. 34, Б. В известном смысле методы экстраполяции могут успешно сочетаться с методами моделирования.

Ведущая роль в развитии методов количественного описания химических процессов, основанных на результатах глубокого исследования кинетики и механизма протекающих реакций, принадлежала заведующему кафедрой технологии основного органического и нефтехимического синтеза Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева, профессору Николаю Николаевичу Лебедеву, который впервые прочитал в 60-е годы лекционный курс «Теория химических процессов органического синтеза», содержащий систематическое изложение этих методов. Этот курс входит теперь во все учебные 'планы специальности «технология органических веществ».

При пиролизе индивидуальных углеводородов гептана, октана, нонана установлено следующее. Проведение процесса при низких температурах, в области 600 °С, приводит к высокому содержанию в продуктах реакций углеводородов Сз, С4 - предельных и непредельных, нормального и изостроения. Из литературных данных известно, что при пиролизе на цеолитсодержащих катализаторах в области низких температур роль цепного механизма протекающих реакций невелика и распределение углеводородов в продуктах реакции хорошо согласуется с карбоний-ионным механизмом, что применимо и к результатам, полученным в данной работе.

Одной из причин многообразия кинетических уравнений процесса окисления этилена является незнание состояния поверхности катализатора и истинного тонкого механизма протекающих реакций и, следовательно, необходимость в упрощающих предположениях при выводе кинетических зависимостей процесса. На скорость процесса окисления оказывают серьезное влияние и так называемые макроскопические факторы113» 1Ы, например скорость подачи исходных веществ к поверхности катализатора112 и отвода от нее продуктов реакции и выделяющегося тепла. При несоблюдении, например, условий теплового баланса катализатор может перегреться, вследствие этого его избирательность и производительность резко уменьшатся. Особо важное значение приобретает соотношение скоростей химической реакции, массо- и теплопередачи при проектировании контактных аппаратов.

При составлении кинетических уравнений химических процессов на основании механизма протекающих реакций значения концентраций веществ, входящих в кинетические уравнения, отвечают действующим концентрациям.

На современном этапе развития нефтеперерабатывающей промышленности процесс каталитического крекинга приобретает особое значение, так как позволяет перерабатывать различные нефтяные фракции, в том числе тяжелые дистилляты, в продукты ароматического строения и углеводороды С5—Сю, пригодные для использования в качестве моторных топлив. В связи с этим монография ^«Каталитический крекинг. Катализаторы, химия, кинетика» Богдана В. Войцеховского и Авелино Корма представляет значительный интерес. В ней достаточно подробно изложены теоретические основы процесса каталитического крекинга с позиций первичного образования карбокатионов с учетом механизма протекающих при этом основных реакций. Представления о карбениевых ионах позволяют объяснить причины различий в распределении получаемых продуктов и их характеристик при термическом и каталитическом крекингах.

данных, для сталей с группой прочности ниже Х70 время наработки до отказа t в карбонат-бикарбонатных средах может быть оценено с помощью линейного соотношения, включающего V.^ -~ параметр коррозионного растрескивания, определяемый температурой стенки трубы, грунтовыми условиями и маркой стали. Для сталей контролируемой прокатки группы прочности Х70 значение У,фф намного выше, чем для умеренно упрочненных сталей, несмотря на меньшую температуру перекачиваемого продукта, а в ряде случаев — относительную величину расчетных кольцевых растягивающих напряжений. Последний факт, по-видимому, связан с изменением механизма разрушения высокопрочных сталей, приводящего к их ускоренному разрушению вследствие превалирования в них, как отмечалось выше, механического фактора.

В принципе можно было бы проводить испытания топлив на совместимость с герметикой в условиях, полностью моделирующих эксплуатационные. Однако такие испытания весьма трудоемки и продолжительны. Поэтому, как и в случае с резинами топливных насосов, возникла необходимость в лабораторном экспресс-методе, позволяющем дифференцировать топливо по агрессивности к герметикам с учетом их окисляемости. Исследование механизма разрушения герметика в гидрогенизационных топливах позволило обоснованно подойти к разработке метода и выбору оптимальных условий испытаний герметика в топливах .

Критерий ткр предложен Кулоном и широко используется в работах Давиденкова и Фридмана для объяснения механизма разрушения материалов. Приведем несколько примеров использования критерия ткр для оценки несущей способности моделей. Как уже отмечалось ранее, в сварных соединениях часто возникают мягкие прослойки . Совершенно иначе располагаются силовые линии поля между электродами, погруженными в эмульсию В/Н, где однородность поля нарушается .

Анализ механизма разрушения кокса при его испытаниях практическими методами позволяет сделать следующие выводы: при любом механическом воздействии гранулометрическое изменение состава кокса происходит за счет двух независимых друг от друга процессов — истирания и растрескивания от ударов. Эта точка зрения, более или менее интуитивная, известна

Поэтому одним из путей оптимизации технологии гидроудаления кокса из крупногабаритных реакторов является изменение механизма разрушения нефтяного кокса, позволяющее при существующих параметрах гидрорезки достигнуть оптимальности условий сколообразования, и, следовательно, обеспечить максимальную производительность минимальными расходами воды и электроэнергии.

В заключение обзора общих для всех эмульсий свойств необходимо остановиться на методах их разрушения и процессах, сопровождающих это явление. В основе механизма разрушения эмульсий лежит коалесценция частиц дисперсной фазы. Здесь можно выделить три элементарные стадии:

На основании анализа взаимосвязи предела прочности при изгибе с размером кристаллитов взятого в качестве модельного гомогенного изотропного материала углеситалла, термообработанного в интервале температур 1500-3000 °С, высказано предположение о том, что прочность самого кристаллита обратно пропорциональна его размеру, в то время как прочность связи между кристаллитами — прямо пропорциональна. Преобладание того или иного механизма разрушения материала определяет характер изменения его суммарной прочности при увеличении размеров кристаллитов. Снижение прочности углеситалла с повышением температуры его обработки показало преимущественное влияние прочности вещества материала до тех пор, пока размеры кристаллитов не превышают размеров первичных элементов исходной надмолекулярной структуры. При этом повышение прочности связи между кристаллитами полностью не компенсировало падения прочности самого кристалдита. Когда размер кристаллитов выходит за границы надмолекулярных образований исходной структуры материала, то вследствие перестройки надмолекулярной структуры и, следовательно, ослабления связей между кристаллитами происходит резкое снижение прочности углеситалла.

В литературе имеются сведения о результатах использования графита в качестве контейнерного материала для расплавов. Встречаются данные об исследовании стойкости графита различных марок при контакте его с расплавами, но без анализа механизма разрушения. Одновременно в литературе имеется достаточно сведений, рассматривающих механизмы взаимодействия твердого углерода с расплавами без учета структурных особенностей твердой углеродной фазы. Возможные механизмы взаимодействия и оценка вклада каждого механизма в процесс разрушения графита рассмотрены в . К возможным механизмам взаимодействия относят: поверхностные взаимодействия: адсорбцию и хемосорбцию, смачивание и растекание; объемные взаимодействия: растворение графита в жидких расплавах; карбидообразование, самопроизвольное и квазисамопроизвольное диспергирование; объемно-поверхностные взаимодействия: растекание расплава при химическом взаимодействии, капиллярная пропитка жидкими расплавами, "жидкофазная" графи-тация.

Исследован процесс получения дисперсных систем в полостях АГВ на базе концепции зонного механизма разрушения, предложенный автором. Используя математический аппарат теории случайных процессов показан механизм разрушения дисперсных частиц в условиях стесненного удара, в зонах с высокими сдвиговыми