Главная -> Словарь

Скоростях истечения

Если сравнить адсорбцию бензола и дифенила, легко заметить, что в то время как против всех трех активируемых связей бензола имеются свободные центры катализатора, на которых может активироваться водород, против связей дифенила таких центров только четыре. Этим, вероятно, частично объясняется разница в скоростях гидрирования этих углеводородов на платине.

Однако геометрия адсорбции не является, по-видимому, единственным фактором, влияющим наряду с наличием укороченных связей на скорость гидрирования, в частности на платиновом катализаторе. Различия в геометрии, очевидно, недостаточны для объяснения значительной разницы в скоростях гидрирования бензола, дифенила и нафталина. Необходимо учитывать влияние продуктов гидрирования и соотношения между гидрируемым веществом и водородом на поверхности катализатора. В случае гидрирования на платиновом катализаторе в проточной установке во были вычислены коэффициенты торможения по уравнению Фроста 51

Как и в низкотемпературных процессах , разница в скоростях гидрирования олефинов и диенов очень велика. Так, например, отношение констант скоростей гидрирования сопряженных диенов и олефинов 44 на катализаторе WS2 + NiS в интервале температур 205—290 °С при давлении 3—14 кгс/см2 составляет от 103 при 205 °С до 65,7 при 290 °С. Поэтому технологическое осуществление процессов гидроочистки олефинов от диенов достигается относительно легко.

Состав продуктов гидрокрекинга определяется соотношением скоростей параллельных и последовательных реакций, которое сильно зависит от свойств катализатора и температуры процесса. Ниже приведены данные об относительных скоростях гидрирования моноциклических ароматических углеводородов:

Были изучены относительные скорости гидрирования нафталина, антрацена и хризена на сульфиде вольфрама при 400° и давлении водорода 150 от . Результаты этого исследования, а также результаты, полученные па сульфиде молибдена и никеле на окиси алюминия , приведены в табл. 13. В качестве эталона для сравнения всех трех катализаторов была принята скорость гидрирования бензола, условно приравненная 100. Эти исследователи отмечают интересные данные об относительных скоростях гидрирования двух серий соединений на сульфиде вольфрама.

Работы по гидрогенизационному обессериванию нефтяных фракций. Некоторые дополнительные сведения об относительных скоростях гидрирования сернистых соединений различных типов и влиянии молекулярного веса на их гидрирование, а также о механизме гидрогенизационного обессеривания дают обширные исследования, проведенные на нефтяных фракциях.

Исследования, проведенные по гидрообессериванию нефтяных фракций, дают некоторые сведения об относительных скоростях гидрирования сернистых соединений различных типов и о влиянии на скорость гидрирования молекулярного

Если сравнить адсорбцию. бензола и дифенила, легко заметить, что в то время как против всех трех активируемых связей бензола имеются свободные центры катализатора, на которых может активироваться водород, против связей дифенила таких центров только четыре. Этим, вероятно, частично объясняется разница в скоростях гидрирования этих углеводородов на платине.

Однако геометрия адсорбции не является, по-видимому, единственным фактором, влияющим наряду с наличием укороченных связей на скорость гидрирования, в частности на платиновом катализаторе. Различия в геометрии, очевидно, недостаточны для объяснения значительной разницы в скоростях гидрирования бензола, дифенила и нафталина. Необходимо учитывать влияние продуктов гидрирования и соотношения между гидрируемым веществом и водородом на поверхности катализатора. В случае гидрирования на платиновом катализаторе в проточной установке 50 были вычислены коэффициенты торможения по" уравнению Фроста 81

Как и в низкотемпературных процессах , разница в скоростях гидрирования олефинов и диенов очень велика. Так, например, отношение констант скоростей гидрирования сопряженных диенов и олефинов 44 на катализаторе WS2 + NiS в интервале температур 205—290 °С при давлении 3—14 кгс/см2 составляет от 103 при 205 °С до 65,7 при 290 °С. Поэтому технологическое осуществление процессов гидроочистки олефинов от диенов достигается относительно легко.

тов, представленных на рис. 3, следует, что начальная скорость реакции возрастает прямо пропорционально увеличению количества катализатора. Влияние размера зерен катализатора на скорость гидрирования изучалось при 20—25°, давлении 1 am, концентрации метилсульфолена4вес. %, интенсивности перемешивания 500 кач/мин, в присутствии 1,5—1,95 г катализатора. Как видно из рис. 4, скорость гидрирования падает с увеличением размера зерен катализатора только в начальный период реакции. С увеличением времени контакта различие в скоростях гидрирования ис-

рез 10 мин, например, в два раза), а сульфолен в течение длительного времени гидрируется с постоянной скоростью. Возможно, что наблюдаемое различие в скоростях гидрирования сульфолена и метилсульфолена вызвано не столько особенностью их строения, сколько тем, что вследствие легкости распада 2-метилсульфолена активность катализатора при его гидрировании снижается.

Как видно из формулы, уд. вес керосина не играет значительной роли, тогда как вязкость существенным образом влияет на конечны* результат. Поэтому поднятие осветительных масел вообще и керосина, в частности, в высокой степени зависит от вязкости продукта. Вязкость керосина, вообще говоря, очень незначительна и понижение температуры изменяет ее относительно мало: определение этой константы в вискозиметре Энглера дает величины, лишь немногим превышающие единицу, но не потому, что вязкость керосина близка к таковой для воды, а потому, что Энглеровский прибор может давать действительные показания только в случае более вязких жидкостей. У него слишком мало трение в сточной трубочке и поэтому скорости протекания жидкостей маловязких измеряются приблизительно равными промежутками времени. Но достаточно замедлить эту скорость, и между водой и керосином станет заметна значительная разница в скоростях истечения: для воды при 20° коэфициент внутреннего трения-около 0,0101, для бакинского керосина d = 0,821 {при 20° Ц) около 0,0187. Для такого рода исследований служат или капиллярные трубки, или видоизмененный прибор Энглера, предложенный Уббелоде, с более узким и длинным сливным отверстием. В виду единства изложения описание этого прибора помещено в отделе вязкости смазочных масел.

С увеличением скорости истечения жидкости размеры капель уменьшаются. Зависимость медианного диаметра от скорости истечения представлена на рис. 4.2. В первой части, соответствую-шфй малым скоростям истечения, медианный диаметр по мере увеличения скорости быстро уменьшается; во второй части уменьшение медианного диаметра замедляется. Такое резкое изменение размеров капель можно объяснить тем, что при малых скоростях истечения поток в сопловом отверстии закручивается недостаточно для поддержания полой пленки до ее распада.

. Незаштрихованными оставлены области, где горение невозможно вследствие проскоков пламени в горелку или вследствие того, что пламя полностью отрывается и гаснет . Свободные диффузионные пламена обладают очень высоким концентрационным пределом устойчивости горения. Устойчивость может нарушиться только при больших скоростях истечения сжигаемого газа. На рис. 2-1 это положение иллюстрируется следующим образом. Состав газа характеризуется точкой А, так как первичный воздух к нему не 'подмешивается. Горение газа происходит начиная от внешней кромки сопла горелки , если скорость истечения газа но меньше критического значения, характеризуемого точкой В. При ШОУВ горение начинается на некотором расстоянии от выходного сечения сопла. Для того чтобы ликвидировать частичный отрыв пламени, скорость истечения необходимо снизить до -шс, которое всегда меньше ®в. Полный отрыв пламени произойдет только в том случае, если скорость возрастет настолько, что прямая АВ пересечет кривую ОЕ.

Результаты указанных работ, посвященных определению пределов устойчивости горения смеси городского газа с воздухом в туннельной горелке , показаны на рис. 2-7. На графике по оси абсцисс отложены значения, коэффициента избытка воздуха, а по оси ординат — скорости истечения газовоздушной смеси из кратера диаметром 18 "мм в туннель диаметром 48 мм. Кривые / и 2 характеризуют режимы, при которых наблюдались нарушения устойчивости горения. Кривая 1 представляет собой нижний предел устойчивости и показывает, при каких избытках вюздуха и скоростях истечения смеси наблюдаются предсрывные пульсации, обусловленные чрезмерной подачей воздуха в смеситель. Кривая 2 характеризует верхний предел устойчивости, т. е, моменты выноса пламени из туннеля вследствие недостаточного содержания воз дух г в смеси *. Между линиями / и 2 -находится область устойчивых режимов.

Характер кривых показывает, что с увеличением форсировки диапазон допустимых избытков воздуха постепенно сужается. Однако этот диапазон остается значительным даже при весьма высоких скоростях истечения газо-воздушной смеси. Устойчивое горение в указанной горелке наблюдалось при скорости истечения смеси, доходившей до 260 м/с . Тепловое напряжение на поперечное сечение туннеля доводилось при этом до 85 Гкал/, что в :10—20 раз превышает фореиров-ки туннельных горелок, применяемые в настоящее время в практике газоиспользования. Однако это отнюдь не означает, что, всегда следует стремиться к работе с фор-сировками, приближающимися к предельным.

Третья группа. Весь воздух как теоретически необходимый, так и избыточный смешивается с газом предварительно в специальных смесителях, т. е. до поступления в топку. Длина смесителя выбирается значительной, с тем чтобы обеспечить тонкую гомогенизацию смеси. Горение турбулентной газовоздушной струи происходит при этом в сравнительно коротком слабосветящемся пламени, которое сохраняет устойчивое положение даже при больших скоростях истечения смеси благодаря применению стабилизаторов .

Для газовых и некоторых комбинированных горелок характерно перемешивание турбулентных газовых струй с турбулентным потоком воздуха. При этих условиях силы сопротивления определяются не молекулярной вязкостью, а турбулентным переносом. Как известно, процесс перемешивания в области больших чисел Рейнольдса является автомодельным. Так как при сравнительно больших скоростях истечения значения чисел Аг, определяющих неизотермическое истечение, малы, то процесс перемешивания практически зависит только от следующих величин:

молекулы масла. При очень малых скоростях истечения, напри-

При очень высоких скоростях истечения, например при при-

При диффузионном принципе сжигания газа наблюдается достаточно высокая устойчивость горения даже для турбулентных струй. Срыв горения струи газа наступает лишь при довольно высоких начальных скоростях истечения.

При достаточно больших скоростях истечения, когда wnoT формула принимает вид