Главная -> Словарь

Поверхности конденсации

Иногда удельная хемосорбция оказывается неизвестной, а ее экспериментальное определение довольно сложно. В этом случае вместо расчета абсолютного значения поверхности компонентов сложных катализаторов ограничиваются оценкой их дисперсности, представляющей собой отношение количества хемосорбированных атомов газа к числу атомов металла в расчете на все его количество в исследованной навеске.

На рис. 34 приведена схема газохроматографической импульсной установки для определения поверхности компонентов сложных катализаторов хемосорбцией кислорода. Методика разработана Н. Е. Буяновой с сотр.76.

Рис. 34. Схема установки для измерения поверхности компонентов сложных катализаторов хемосорбцией кислорода:

Рис. 35. Схема измерительной части установки для определения поверхности компонентов сложных катализаторов хемосорбцией окиси углерода:

Основной задачей изучения каталитического процесса на гетерогенных катализаторах является нахождение связи между каталитической активностью, химическим составом и характером промежуточного поверхностного взаимодействия катализатора с реагирующими веществами. Знание природы промежуточного взаимодействия реагирующих веществ с катализатором, характера активных центров, закономерностей протекания реакции позволяет вести целенаправленный подбор избирательно действующих катализаторов и выдвигать теоретические предположения о механизме отдельных типов каталитических реакций. В связи с этим необходимо систематическое исследование новых и известных каталитических систем и природы их действия .

Явления, происходящие вблизи кризисного состояния, возможно назвать пред-переходными. Например, явление предплавления, в котором при температурах, близких к температуре плавления, тепловое движение в жидкостях сводится в основном к гармоническим колебаниям частиц около некоторых средних положений равновесия. Рост кристаллических зародышей связан с предварительным осаждением на их поверхности компонентов из окружающей жидкой фазы.

Иногда удельная хемосорбция оказывается неизвестной, а ее экспериментальное определение довольно сложно. В этом случае вместо расчета абсолютного значения поверхности компонентов сложных катализаторов ограничиваются оценкой их дисперсности, представляющей собой отношение количества хемосорбированных атомов газа к числу атомов металла в расчете на все его количество в исследованной навеске.

На рис. 34 приведена схема газохроматографической импульсной установки для определения поверхности компонентов сложных катализаторов хемосорбцией кислорода. Методика разработана Н. Е, Буяновой с сотр.76.

Рис. 34. Схема установки для измерения поверхности компонентов сложных катализаторов хемосорбцией кислорода: 1 — адсорбер; 2 — редукторы; 3 — вентили тонкой регулировки; 4 — фильтры; 5 — реометры; 6 — колонки с никельхромовым катализатором; 7 — колонки с окисью алюминия; 8 — колонки с молекулярными ситами; 9 — колонка с платиновым катализатором; 10 — колонка с аскаритом; // —колонка с пятиокисью фосфора; 12 — ртутный манометр; 13, 14—краны; 15, 16 — ячейки катарометра; П — расходомеры.

Рис. 35. Схема измерительной части установки для определения поверхности компонентов сложных катализаторов хемосорбцией окиси углерода:

Выше обсуждался вопрос о граничных кривых и граничных поверхностях, определяющих фазовое состояние в крекинг-аппаратуре. Тогда указывалось на то, что те же самые реакции крекинга могут иметь место как по одну, так и по другую стороны от поверхности раздела. Вероятно, опасность коксообразования имеется только в том случае, если процесс проходит слишком близко к граничным условиям. Если же процесс идет по ту или другую стороны от граничной поверхности, то отложения кокса не происходит. Коксообразование может иметь место только в том случае, если процесс идет вблизи поверхности конденсации и только при наличии коксообразующих веществ. Это явление аналогично осаждению синего красителя в ранее описанных опытах с бензином.

На рис. 142 показана конструкция двухступенчатого эжектора с промежуточным поверхностным конденсатором, состоящим из двух секций, неравных по поверхности конденсации. Охлаждающая вода проходит вначале нижнюю секцию, а затем верхнюю. Конденсат используется для питания паровых котлов.

Для смесей углеводород - водяной пар - азот характер конденсации уже иной: скорость конденсации углеводорода при небольшом содержании водяного пара в смеси была высокой, а при большом количестве водяного пара, когда первым в насыщенное состояние переходил водяной пар, углеводород сначала совсем не конденсировался. Скорость конденсации водяного пара нарастала от начального участка поверхности конденсации, достигая максимума примерно в середине конденсатора, затем уменьшилась. Коэффициент теплопередачи в этом случае выше 50-190 Вт/ и увеличивается по мере увеличения доли во-

При конденсации многокомпонентной смеси температура вдоль поверхности конденсации будет понижаться. В этом случае конечная температура на выходе из второй зоны tK. K определяется как температура кипения исходной паровой смеси, перешедшей в жидкое состояние, по уравнению изотермы жидкой фазы

Теплоотдача при конденсации паров зависит при прочих равных условиях от скорости и направления течения паров, от состояния поверхности конденсации, от состава паров и их перегрева.

зина с к. к. 205° из-за низкой погоноразделительной способности испарителя начало кипения отбензиненной нефти не превышает 40— 80°. В результате в атмосферной колонне исключается получение фракции с н. к. 85°. Кроме того, наличие в отбензиненной нефти легкокипящих углеводородов вплоть до газообразных приводит к нежелательному увеличению давления в атмосферной колонне и к необходимости увеличения поверхности конденсации.

Неполностью конденсируются молекулы и достигшие поверхности конденсации. Отношение числа сконденсировавшихся .молекул к числу молекул, ударившихся о поверхность конденсатора, напивается коэффициентом аккомодации:

достигших поверхности конденсации, конденсировались бы на ней, т. е. чтобы коэффициент аккомодации был возможно большим.

Изучение эффектов ассоциации одноименных или разноименных молекул привело к получению соответствующих зависимостей. Показано, что при конденсации пара в жидкость из парогазовых смесей скорость конденсации резко уменьшается с повышением содержания газа. Рассмотрение процесса конденсации во всей его сложности с учетом молекулярных взаимодействий дает возможность выявить особенности конденсации как в жидкое, так и твердое состояние. Общим является то, что обмен энергией между частицами в объеме и на поверхности происходит в состоянии ассоциации. Можно предположить, что фазовые превращения, например пар-жидкий конденсат, будут растянуты во времени, так как некоторое повышение температуры смеси при конденсации может привести к разрушению только образовавшихся кристаллических решеток за счет собственной энергии фазового превращения. У определенной части молекул кинетическая энергия может становиться больше потенциальной энергии взаимодействия, и эта часть молекул вновь испаряется с поверхности конденсации. В этих случаях процесс теплообмена по физической сущности представляет собой обмен энергией между частицами, находящимися в различном энергетическом состоянии. Такой обмен энергией между частицами обычно называют переносом тепла. При конвективном теплообмене поток тепла вызывается наличием градиента температуры. Однако даже при отсутствии температурного градиента за счет хаотического теплового движения молекул среды непрерывно происходит «хаотический» перенос тепла.

Быстрая засоряемость поверхности конденсации взвешенными частицами сырья, большие затруднения с очисткой этой поверхности от накипи и грязи сделали горячий способ орошения мало приемлемым для нефтеперегонных заводов. Кроме того, трубки парциальных конденсаторов легко поддаются коррозии, в местах развальцовки труб возникают течи, что приводит к потерям и иногда к порче цвета ректификата. По этой причине парциальные конденсаторы имеют ограниченное применение.

бросных газов к поверхности конденсации: