Главная -> Словарь

Внутренней структуры

Неудачным с точки зрения промышленной эффективности является то, что алкилирование не останавливается на получении этилбензола, а идет дальше с образованием диэтилбензолов и более высокозамещенных •его гомологов. Условия реакции и катализатор надо подбирать таким образом, чтобы контролировать побочную реакцию. Первоначально это достигалось на основе использования закона действия масс: в зоне реакции поддерживалось высокое отношение бензола к олефину не только путем контроля суммарного отношения в сырье, но в некоторых случаях также путем поддерживания внутренней рециркуляции бензола.

Для обеспечения интенсивного перемешивания во всем объеме аппарата за счет внутренней рециркуляции применяют пропеллерные мешалки. Пропеллерные перемешивающие устройства снабжены двух-, трех- или че-тырехлопастным винтом или пропеллером. Лопасти пропеллера по своей ширине обычно сначала расширяются, а потом сужаются; угол их наклона переменный. Пропеллеры создают интенсивный поток, направленный вдоль оси их вращения; иногда для упорядочения циркуляции жидкости в корпусе смесителя пропеллер помещают в направляющую трубу ; в трубе жидкость движется сверху вниз, в кольцевом зазоре между трубой и корпусом — снизу вверх или наоборот. Диаметр пропеллера чаще всего равен 0,25^-0,33 внутреннего диаметра корпуса. В зависимости от размеров пропеллера частота его вращения составляет от 200 до 1500 об/мин.

точке кольцевая струя полностью смыкается, образуя зону внутренней рециркуляции между точкой смыкания и торцом сопла. Теоретический анализ такой струи был опубликован в литературе . За точкой смыкания струя приобретает характер струи, вытекающей из отверстия. Схема кольцевой струи, представленная на рис. 12, характерна для многих мазутных форсунок пистолетного типа с распыливанием топлива я воздуха в форме полого конуса.

Если струя ограничена, то ограниченным будет и количество жидкости, которая может засасываться струей. Если все же количество этой жидкости достаточно, то струя ведет себя как свободная или неограниченная. В случае недостаточного ее количества жидкость будет подсасываться из более далеких участков струи и образуются зоны внутренней рециркуляции. При закрытых системах необходимо учитывать также удар струи. При ударе струя может расщепляться, изменять направление или отклоняться. После расщепления или огибания обтекаемой поверхности струи довольно часто как бы прилипают к поверхности, если эта поверхность не отклоняется слишком резко. При ограниченных системах необходимо учитывать также неустойчивость. Если снижение устойчивости сопровождается другим явлением, ведущим к периодичности, могут возникнуть высокоамплитудные колебания определенной частоты.

Повышение глубины распада тяжелого сырья при „однопроходных" режимах термоконтактного разложения сырья в кипящем слое коксового теплоносителя возможно за счет создания условий в контакторе типа кипящий слой, при которых будет иметь место разность температур между зоной кипящего слоя и свободным пространством . Этот температурный градиент, с одной стороны, способствует значительному уменьшению реакций вторичного происхождения , а с другой стороны, понижение температуры верха реактора может привести к конденсации некоторой доли тяжелой части катализата и выпадению их обратно в кипящий слой. В последнем случае в реакторе создается своеобразная „внутренняя рециркуляция" неразложен-ного остатка, что в конечном счете изменяет соотношение выходов продуктов последовательных превращений в сторону возрастания выхода конечных продуктов. С целью экспериментального подтверждения наличия эффекта „внутренней рециркуляции", которое имеет место в контакторе типа кипящий слой, нами были поставлены опыты по термоконтактному разложению ромашкинского гудрона при двух температурах кипящего слоя кокса в реакторе , при весовых скоростях подачи 0,4 — 0,6, причем, температурный градиент между зоной реакции и свободным пространством составлял 150—140 °С

Данная работа преследовала цель дальнейшего исследования эффекта внутренней рециркуляции остатка, выкипающего выше 500°С, в условиях значительного снижения температуры верха реактора. Поскольку процесс термоконтактного разложения гудрона с рециркуляцией неразложенного остатка, выделенного в погоноразделитель-ной колонне и возвращенного отдельным потоком обратно в кипящий слой , в принципе не отличается от процесса термоконтактного разложения гудрона с „внутренней рециркуляцией" неразложенного остатка, мы имели возможность исследовать процесс рециркуляции неразложенного остатка, в условиях „внутренней рециркуляции".

Эффект „внутренней рециркуляции" при термоконтактном разложении гудрона из бакинских нефтей

Расчет коэффициента „внутренней рециркуляции" по данным опытных пробегов при условиях снижения температуры верха реактора от 400—410°С до 310—320°С показывает что кв.Р. должен быть равным:

Следовательно, коэффициент „внутренней рециркуляции" должен быть вычислен также и с учетом частичного крекирования фракции 350—500°С, а именно:

оде Кв.р.—коэффициент внутренней рециркуляции остатка выше 500°С, «в.р.—коэффициент внутренней рециркуляции фракции 350—500°С,

Как видно из табл. 90, в условиях „внутренней рециркуляции», не разложенного остатка выходы ценных компонентов газа значительа? но повышаются. Так, например, сопоставляя выходы этилена, пропилен-и бутиленов, получаемые при температуре верха реактора 310—320°СГ с выходом тех же компонентов газа, получаемых при температуре верха реактора 400- 4Ю°С, можно заметить, что выход этилена повышается от~3,6 вес. %—до 5,0 вес. % на гудрон, пропилена—от 3,4%~до 3,8 вес. % на гудрон, бутиленов—от 1,7 вес. %—до 1,8 вес. % на гудрон. С этой точки зрения процесс термоконтактного разложения гудронов в кипящем слое коксоеого теплоносителя сочетает в себе благоприятные условия получения ценных газовых компонентов и светлых нефтепродуктов,, бензина и дизтоиливной фракции .

3. Тиксотропические вещества; в этом случае применение постоянного напряжения вызывает коэффициент сдвига, который •сначала уменьшается, а затем увеличивается. Он может быть описан как вызванный вязкостным истечением, преодолеваемым сначала эластичным восстановлением , которое замедляет скорость сдвига, и затем усиливается разрушением внутренней структуры, которое допускает более быстрое истечение. До тех пор, пока усилие мало, удаление напряжения допускает почти полное эластичное восстановление, потому что наблюдается лишь эластичная деформация. Когда напряжение сдвига достигает своего предельного значения, то восстановление происходит неполностью; очевидно, наблюдалась структурная деформация. Скорость сдвига может увеличиваться со временем, но при удалении напряжения первоначальное сопротивление сдвигу постепенно восстанавливается; это указывает на обратимость разрушения внутренней структуры при соответствующих условиях.

гетерогенную систему. Тяжелые нефтяные остатки — сложная коллоидная система органических соединений, в которой твердые ас-фальтены диспергированы в среде, каковой является смесь взаиморастворимых нефтяных смол и гибридных структур полициклических углеводородов. Стабильность этой коллоидной системы обусловлена наличием в ней поверхностно-активных компонентов и в сильной степени зависит как от химической природы высокомолекулярных углеводородов, так и от соотношения в этой системе основных компонентов: углеводородов, смол и асфальтенов. Эти же факторы обусловливают и такие свойства нефтяных остатков и полученных из них технических битумов, как адгезия, термостабильность, коагуляция, адсорбция и образование внутренней структуры, которые определяют в решающей степени эксплуатационные качества технических битумов.

тей. Сведения о свойствах советских и зарубежных нефтей, полученные прямым измерением, отражены в справочниках . Однако неопределенность и непостоянство состава нефтяных смесей и фракций, с которыми чаще всего приходится сталкиваться на практике, а также сложность непосредственного экспериментального определения многих свойств фракций и отсутствие достаточных данных об энергии межмолекулярного взаимодействия и параметрах молекул, поставили задачу выражения одних физико-химических характеристик через другие, что позволило бы кроме раскрытия сложных внутренних связей самих характеристик определить значение любой другой характеристики нефтепродуктов по немногим известным показателям. Длительное время при определении физико-химических свойств фракций исходили из того, что фракции представляют собой истинные растворы. Несмотря на то, что о способности нефтей образовывать коллоидные растворы известно давно, только в последние 10—15 лет была показана важность учета особенностей внутренней структуры нефтей и нефтяных фракций при их добыче, транспортировке, переработке и потреблении . Внутренняя структура нефтяных дисперсных систем влияет на их физико-химические свойства, однако закономерности этого влияния исследованы еще недостаточно.

Другой характеристикой внутренней структуры битумов является тиксотропия. По определению Вельтмана . Им был составлен перечень международной литературы по этому вопросу с оценкой источников. Из более чем 1100 публикаций были выбраны важнейшие аспекты поведения битумов, модифицированных полимерами, имеющие значение для применения и дальнейшей разработки, и извлечены идеи, касающиеся внутренней структуры и способов получения полимеров и модифицированных

Искусственно созданные углеродные материалы - это прежде всего угаеграфитовые материалы, технология которых была разработана в конце прошлого века. Основные операции этой технологии не претерпели существенных изменений до настоящего времени. Твердые углеродные наполнители как природные , так и искусственные смешиваются со связующим . Эта смесь прессуется, в результате чего получаются так называемые «зеленые» заготовки, затем эти заготовки подвергаются термической обработке без доступа воздуха . При этом связующее превращается в кокс, связывая углеродный наполнитель в единый монолит. Обожженный материал затем может быть подвергнут дальнейшей высокотемпературной обработке без доступа воздуха , в процессе которой происходят сложные изменения внутренней структуры материала, такие как увеличение размеров графито-подобных кристаллитов, повышение степени их упорядоченности. Все основные операции получения углеграфитовых материалов будут рассмотрены подробно в последующих параграфах.

В Центре магнитной диагностики трубопроводов «Интроско» корпорации «Обнинск» разработаны магнитные интроскопы с микропроцессорным управлением для диагностирования внутренней структуры стенок оборудования нефтепереработки, основанные на сканировании поверхностного магнитного рельефа с помощью матричных и строчных преобразователей магнитного поля с последующей микропроцессорной обработкой

Для построения поверхности распределения амплитуд гармонических составляющих была разработана программа в системе MatLab. При этом были созданы матрицы параметров гармоник и координат точек, нанесенных на поверхность образца. По значениям матриц производилась интерполяция с помощью функции griddata . На рисунке 3.5.4 показаны картины распределения амплитуд 1-й, 2-й, 3-й и 5-й гармоник вдоль поверхности плоского нагруженного образца из стали 16ГС с концентратором напряжения в виде бокового пропила. В ненагруженном состоянии образца изменения амплитуд гармонических составляющих незначительны. Значительные изменения присутствуют у краев пропила, что связано с влиянием краевого эффекта. Причем амплитуды различных гармоник по-разному реагируют на неоднородности поверхности и внутренней структуры образца. После приложения нагрузки отклик в зоне зарождения трещины присутствует у всех гармоник.

Рассмотренные выше фазовые переходы в нефтяных системах также сопровождаются тепловыми эффектами с изменением энтропийного фактора. Очевидно, в нефтяных системах можно зафиксировать несколько фазовых переходов первого рода. Каждый такой переход характеризует кризисное состояние системы и приводит в конечном итоге к определенной новой упорядоченности элементов внутренней структуры системы. Таким образом, характерной особенностью кризисного состояния нефтяной системы является непрерывное изменение ее энтропии от начального до конечного значений, причем такие переходы в нефтяных системах могут наблюдаться в нескольких температурных интервалах. Характерно, что для значений по функциональной оси в последовательной серии кризисных состояний может нарушаться условие монотоности, что связано с различными факторами воздействия на систему в предшествии фазового перехода, и соответственно возможности изменения конфигурации и упаковки структурных элементов системы в момент фазового перехода.

В Центре магнитной диагностики трубопроводов «Интроско» корпорации «Обнинск» разработаны магнитные ингроскопы с микропроцессорным управлением для диагностирования внутренней структуры стенок оборудования нефтепереработки, основанные на сканировании поверхностного магнитного рельефа с помощью матричных и строчных преобразователей магнитного поля с последующей микропроцессорной обработкой

Для построения поверхности распределения амплитуд гармонических составляющих была разработана программа в системе MatLab. При этом были созданы матрицы параметров гармоник и координат точек, нанесенных на поверхность образца. По значениям матриц производилась интерполяция с помощью функции griddata . На рисунке 3.5.4 показаны картины распределения амплитуд 1- и, 2- и, 3- и и 5- и гармоник вдоль поверхности плоского нагруженного образца из стали 16ГС с концентратором напряжения в виде бокового пропила. В ненагруженном состоянии образца изменения амплитуд гармонических составляющих незначительны. Значительные изменения присутствуют у краев пропила, что связано с влиянием краевого эффекта. Причем амплитуды различных гармоник по-разному реагируют на неоднородности поверхности и внутренней структуры образца. После приложения нагрузки отклик в зоне зарождения трещины присутствует у всех гармоник.