Высокое давление паров

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Высокое давление — насыщенный пар

Основное назначение каплевидных резервуаров ( рис. 3.14) — хранение нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров под избыточным давлением, что позволяет значительно сократить потери от испарения по сравнению с атмосферными резервуарами. Однако стоимость цилиндрического атмосферного резервуара значительно меньше каплевидного такого же объема. Это объясняется сложностью сооружения каплевидной оболочки. [46]

Применяемые до сих пор методы измерения поверхностного натяжения непригодны для агрессивных жидкостей с высоким давлением насыщенных паров , особенно в области, близкой к критической. Нами разработан метод, пригодный для таких исследований. При помощи этого метода проведены исследования поверхностного натяжения натрия, калия и шести фреонов. [48]

Применяемые до сих пор методы измерения поверхностного натяжения непригодны для агрессивных жидкостей с высоким давлением насыщенных паров , особенно в области, близкой к критической. Нами разработан метод, пригодный для таких исследований. С помощью этого метода проведены исследования поверхностного натяжения натрия, калия и шести фреонов. [49]

Можно было бы также показать, что потери нефти и нефтепродуктов, обладающих высоким давлением насыщенных паров , при наливе в транспортные емкости составляют весьма значительную долю в общей сумме потерь. [50]

Нестабильный бензин каталитического крекинга подвергают стабилизации для удаления значительного количества растворенных углеводородов, имеющих высокое давление насыщенных паров . Получаемые на установках каталитического крекинга автомобильные и авиационные бензины являются основными целевыми продуктами. [51]

Потери бензина от испарения резко увеличиваются при закачке в наземные резервуары легких бензинов, имеющих высокое давление насыщенных паров . Во время налива светлых нефтепродуктов в железнодорожные цистерны теряются значительные количества нефтепродуктов. Потери от испарения также значительно возрастают с увеличением скорости налива бензина в цистерну. [52]

Нефть, вытекающая из трапов высокого давления, также содержит много летучих углеводородов и имеет высокое давление насыщенных паров , равное давлению в трапе. При переводе нефти в следующий трап, в котором давление ниже, выделится еще часть углеводородов — до восстановления равновесия между жидкой и паровой фазами при новом, более низком давлении. Выделившийся здесь газ тяжелее той его части ( самых легких углеводородов), которая выделилась раньше в трапе высокого давления. [53]

Топливо, содержащее большое количество низкокипящих и, следовательно, легко испаряющихся углеводородов, имеет высокое давление насыщенных паров . С увеличением давления насыщенных паров топлива облегчается запуск холодного двигателя, потому что при запуске холодного двигателя переходят в парообразное состояние и сгорают лишь легкоиспаряющиеся фракции топлива. [54]

Чтобы предотвратить поражение органов дыхания и слизистых оболочек, концентрация органических кислот и ангидридов с высоким давлением насыщенного пара должна поддерживаться ниже максимально допустимых уровней, установленных стандартами промышленной гигиены, что обеспечивается местной и общей вентиляцией в сочетании с периодическими замерами концентрации паров уксусной кислоты в атмосфере. При отсутствии паров других кислот измерения производятся путем барботирования в щелочном растворе и определения остаточного количества щелочи; в присутствии других кислот обычно необходима фракционная дистилляция. В настоящее время для определения содержания кислот в воздухе и воде доступны методы газовой хроматографии. Количество кислотной пыли также необходимо свести к минимуму. [55]

Топлива широкого фракционного состава имеют тот существенный недостаток, что они обладают повышенной летучестью, высоким давлением насыщенных паров . Вследствие этого при работе на топли-вах широкого фракционного состава возникают некоторые затруднения, связанные с их испарением и кипением на больших высотах; однако при полетах на высотах до 10 — 12 км применение топлив широкого фракционного состава, имеющих давление паров не выше 100 — 150 мм рт. ст., вполне приемлемо. [56]

Изопентан сравнительно редко используется при производстве авиабензина, так как он имеет низкую температуру кипения и высокое давление насыщенных паров . Однако в случаях, когда базовый бензин обладает плохими пусковыми свойствами, изопентан становится незаменимым компонентом. [57]

Физический переход металла в солевую фазу с образованием раствора в большей степени возможен для натрия из-за высокого давления насыщенного пара . [58]

ХИМИЯ НЕФТИ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Определение давления насыщенных паров

Нефть и нефтепродукты характеризуются определенным давлением насыщенных паров, или упругостью нефтяных паров. Давление насыщенных паров является нормируемым показателем для авиационных и автомобильных бензинов, косвенно характеризующим испаряемость топлива, его пусковые качества, склонность к образованию паровых пробок в системе питания двигателя.

Для жидкостей неоднородного состава, таких, как бензины, давление насыщенных паров при данной температуре является сложной функцией состава бензина и зависит от объема пространства, в котором находится паровая фаза. Поэтому для получения сравнимых результатов практические определения необходимо проводить при стандартной температуре и постоянном соотношении паровой и жидкой фаз. С учетом изложенного выше давлением насыщенных паров топлив называют давление паровой фазы топлива, находящейся в динамическом равновесии с жидкой фазой, измеренное при стандартной температуре и определенном соотношении объемов паровой и жидкой фаз. Температура, при которой давление насыщенных паров становится равным давлению в системе, называется температурой кипения вещества. Давление насыщенных паров резко увеличивается с повышением температуры. При одной и той же температуре большим давлением насыщенных паров характеризуются более легкие нефтепродукты.

В настоящее время существует несколько способов определения ДНП веществ, которые можно разделить на следующие группы:

1. Статический метод.
2. Динамический метод.
3. Метод насыщения движущегося газа.
4. Метод изучения изотерм.
5. Метод эффузии Кнудсена.
6. Хроматографический метод.

Статический метод

На основе прямого статического метода создан ряд эксперименальных установок для исследования ДНП нефтепродуктов.

В нефтепереработке вследствие своей простоты широкое применение получил стандартный метод с использованием бомбы Рейда (ГОСТ 1756-2000). Бомба состоит из двух камер: топливной 1 и воздушной 2 с соотношением объемов соответственно 1:4, соединенных с помощью резьбы. Давление, создаваемое парами испытуемого топлива, фиксируется манометром 3, прикрепленным к верхней части воздушной камеры. Испытание проводят при температуре 38,8°С и давлении 0,1 МПа, обеспечиваемой специальной термостатированной баней.

Давление насыщенных паров испытуемой жидкости определяют по формуле:

Определение давления паров в бомбе Рейда дает приближенные результаты, служащие только для сравнительной оценки качества моторных топлив.

К достоинствам прибора относится простота конструкции и экспериментирования, к недостаткам — постоянное соотношение жидкой и паровой фаз и грубость метода (погрешность определения ДНП бензинов достигает 15-20%).

Расхождения между дайными, полученными с помощью бомбы Рейда и методом НАТИ, составляют 10-20 %.

Динамический метод

Метод насыщения движущегося газа

Метод изучения изотерм

Метод изучения изотерм даёт наиболее точные, по сравнению с другими способами, результаты, особенно при высоких температурах. Этот способ заключается в исследовании зависимости между давлением и объёмом насыщенного пара при постоянной температуре. В точке насыщения изотерма должна иметь излом, превращаясь в прямую. Считается, что этот метод пригоден для измерения ДНП чистых веществ и непригоден для многокомпонентных, у которых температура кипения — величина неопределённая. Поэтому он не получил распространения при измерении ДНП нефтепродуктов.

Метод эффузии Кнудсена

Метод эффузии Кнудсена применим в основном для измерения очень низких давлений (до 100 Па). Этот метод даёт возможность находить скорость эффузии пара по количеству конденсата при условии полной конденсации эффундирующего вещества. Установки, основанные на этом методе, имеют следующие недостатки: они являются установками однократного измерения и требуют разгерметизации после каждого измерения, что при наличии легкоокисляющихся и нестойких веществ нередко приводит к химическому превращению исследуемого вещества и искажению результатов измерений. Создана экспериментальная установка, лишенная указанных недостатков, но сложность конструкции позволяет применить её только в специально оснащенных лабораториях. Этот метод применяется в основном для измерения ДНП твёрдых веществ.

Метод эффузии Кнудсена

Однако, при анализе таких сложных смесей углеводородов, как нефтепродукты, возникают трудности не только при разделении углеводородов, относящихся к различным классам, но и при идентификации отдельных компонентов этих смесей.

Пересчет давления насыщенных паров

В технологических расчетах часто приходится производить пересчет температур с одного давления на другое или давления при изменении температуры. Для этого имеется множество формул. Наибольшее применение получила формула Ашворта:

Уточненная В. П. Антонченковым формула Ашворта имеет вид:

Для пересчета температуры и давления удобно также пользоваться графическими методами.

Наиболее распространенным графиком является график Кокса, который построен следующим образом. Ось абсцисс представляет собой логарифмическую шкалу, на которой отложены величины логарифма давления (lgP), однако для удобства пользования на шкалу нанесены соответствующие им значения Р. На оси ординат отложены значения температуры. Под углом 30° к оси абсцисс проведена прямая, обозначенная индексом «Н₂», которая характеризует зависимость давления насыщенных паров воды от температуры. При построении графика из ряда точек на оси абсцисс восстанавливают перпендикуляры до пересечения с прямой Н₂ и полученные точки переносят на ось ординат. На оси ординат получается шкала, построенная по температурам кипения воды, соответствующим различным давлениям ее насыщенных паров. Затем для нескольких хорошо изученных углеводородов берут ряд точек с заранее известными температурами кипения и соответствующими им значениями давления насыщенных паров.

Оказалось, что для алканов нормального строения графики, построенные по этим координатам, представляют собой прямые линии, которые все сходятся в одной точке (полюсе). В дальнейшем достаточно взять любую точку с координатами температура — давление насыщенных паров углеводорода и соединить с полюсом, чтобы получить зависимость давления насыщенных паров от температуры для этого углеводорода.

Несмотря на то что график построен для индивидуальных алканов нормального строения, им широко пользуются в технологических расчетах применительно к узким нефтяным фракциям, откладывая на оси ординат среднюю температуру кипения этой фракции.

Кроме графика Кокса для пересчета давления насыщенных паров углеводородов и их смесей в зависимости от температуры используется также график Максвелла.

Для пересчета температур кипения нефтепродуктов с глубокого вакуума на атмосферное давление используется номограмма UOP, по которой, соединив две известные величины на соответствующих шкалах графика прямой линией, получают на пересечении с третьей шкалой искомую величину Р или t. Номограммой UOP в основном пользуются в лабораторной практике.

Давление насыщенных паров смесей и растворов в отличие от индивидуальных углеводородов зависит не только от температуры, но и от состава жидкой и паровой фаз. Для растворов и смесей, подчиняющихся законам Рауля и Дальтона, общее давление насыщенных паров смеси может быть вычислено по формулам:

В области высоких давлений, как известно, реальные газы не подчиняются законам Рауля и Дальтона. В таких случаях найденное расчетными или графическими методами давление насыщенных паров уточняется с помощью критических параметров, фактора сжимаемости и фугитивности.

Давление насыщенных паров

Давление насыщенных паров жидкости – это давление, развиваемое парами в условиях равновесного состояния с жидкостью при данной температуре. Для простых жидкостей давление насыщенных паров определяется только природой жидкости и температурой, а для сложных (например, бензина) – зависит также и от отношения объёма паровой фазы к объёму жидкой.

Чем больше в бензине содержится углеводородов с низкой температурой кипения, тем выше его испаряемость, давление насыщенных паров и склонность к образованию паровых пробок.

Паровые пробки образуются в системе питания двигателя при эксплуатации автомобилей в летний период, особенно в южных районах страны, а также в высокогорных условиях и при повторных пусках перегретого двигателя. При нагревании бензина в системе питания легкокипящие углеводороды испаряются не только с открытой поверхности, но и в объёме топлива, результате чего образуется большое количество паров бензина. В бензине сильно возрастает объём паровой фазы и уменьшается объём жидкой. Через систему питания двигателя в этом случае идёт смесь, состоящая изжидкого бензина, его паров и небольшого количества воздуха, выделившегося при нагревании из бензина. Это приводит к снижению подачи насосом массового количества топлива, чрезмерному обеднению горючей смеси, перебоям в работе двигателя в связи с ухудшением её воспламенения, падению мощности и остановке двигателя. Остановка носит такой же характер, что и при засорении топливопроводов механическими примесями. Поэтому явление получило название паровой пробки, хотя двигатель останавливается не за счёт перекрытия топливного тракта паровой пробкой, прекращающей совсем подачу топлива. При эксплуатации автомобиля основным фактором, влияющим на образование паровых пробок, служит температура бензина в системе питания, которая зависит от конструктивных особенностей двигателя и температуры окружающего воздуха.

Давление насыщенных паров летнего бензина всех марок должно быть не более 66661 Па (500 мм рт. ст.), а зимнего бензина – от 66661 до 93325 Па (500…700 мм рт. ст.). Работа автомобилей в летний период на зимнем бензине запрещается, так как из-за высокого давления насыщенных паров бензина в системе питания будут интенсивно образовываться паровые пробки. Также недопустима работа автомобилей зимой на летнем бензине. Относительно высокое давление насыщенных паров и присутствие большого количества высококипящих углеводородов в летнем бензине затрудняет пуск двигателя , ухудшает его динамические качества и повышает износ цилиндропоршневой группы.

93.79.221.197 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Давление Насыщенных Паров

Давление насыщенных паров (ДНП) — давление паров вещества в воздухе, которое устанавливается при достижении динамического равновесия между жидкой и газовой фазой при определенной температуре.

Давление насыщенных паров является одной из главных характеристик, обуславливающих испаряемость, а следовательно, и пусковые свойства топлива. Различают два вида испарения:

• статическое (относительное перемещение топлива и воздуха на поверхности их соприкосновения отсутствует), имеет место при хранении топлива
• динамическое (происходит активное перемешивание или «обдув»), имеет место в двигателях внутреннего сгорания

Значение давления насыщенных паров позволяет оценивать следующие параметры топлив:

• нижний предел ДНП характеризует наличие пусковых фракций (нормируется для авиационных бензинов)
• верхний предел ДНП характеризует стабильность топлива в плане возможности возникновения газовых пробок
• потери при испарении

Механизм процесса

При испарении молекулы вылетают с поверхности топлива в окружающее пространство, при этом часть вылетевших молекул могут снова поглотиться жидкостью. Степень испарения определяется отношением количеств вылетающих и поглощаемых обратно молекул.

Если пространство над жидкостью не ограничено, имеет место свободное испарение. В замкнутом объеме в начальный момент скорость испарения равна скорости свободного испарения, но по мере насыщения воздуха молекулами топлива увеличивается число молекул, возвращающихся обратно в жидкую фазу, и процесс испарения замедляется.

При определенной концентрации молекул топлива в воздухе число вылетающих из жидкости и возвращающихся в нее молекул уравнивается, наступает состояние динамического равновесия.

Максимальная концентрация паров топлива в воздухе, при которой устанавливается состояние динамического равновесия, характеризует собой давление насыщенных паров данного топлива. Чем выше значение данного параметра, тем большее количество его испаряется, прежде чем концентрация молекул в паровой фазе достигнет состояния динамического равновесия.

Стандарты определения давления насыщенных паров

• ГОСТ 1756-2000
• ГОСТ 28781-90
• ГОСТ 31874-2012
• ГОСТ Р ЕН 13016-1-2008
• ГОСТ EN 13016-1-2013
• ГОСТ Р 52340-2005

• ASTM D323-15
• ASTM D1267-02
• ASTM D5191-13
• ASTM D6378-10
• ASTM D6897-09

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Высокое давление паров, определение а для веществ, имеющи

VII. 12. Расчет температурного градиента на поверхности. В прошлом можно было определять величины а с достаточной точностью лишь для веш,еств, имеющих низкое давление паров. Но точность определения а быстро падает с увеличением абсолютных скоростей конденсации или испарения. Поэтому значения а для веществ, обладающих высоким давлением паров, определялись с большим трудом и имеют сомнительную точность. Пояснить это положение можно с помощью следующих расчетов. Они в большей степени относятся к жидкостям, чем к твердым фазам благодаря более высокому давлению паров жидкостей. [c.215]

Давление пара не влияет прямо на механизм образования капли, но его косвенное влияние представляет интерес. Например, в процессе распада на капли жидкость часто переходит из зоны высокого давления в зону с низким давлением, и при определенных условиях она может быстро испаряться или вскипать. Такой процесс способствует разрушению струи или пленки. Распыленная жидкость или туман, имеющие развитую поверхность раздела фаз, быстро достигают состояния физического равновесия, и в газе, первоначально насыщенном жидкостью, может происходить энергичное испарение из капель легколетучего компонента. В зависимости от соотношения потоков жидкость — газ капли чистого вещества могут испариться полностью, а капли раствора могут превратиться в частицы твердого вещества. Испарение из капельного состояния является принципом, на котором основаны сушка и увлажнение распылением. [c.75]

Для обнаружения функциональных групп вовсе не обязательно, чтобы исследуемое вещество было в растворе. В ряде случаев можно подвергнуть твердое вещество сплавлению или спеканию. При этом высокая температура и отсутствие растворителя позволяют иногда выполнять реакции, которые совсем не идут в растворе. В капельном анализе для открытия функциональных групп используют также реакции газообразных продуктов термического распада, которые приводят в соприкосновение в паровой фазе с соответствующими реагентами, и таким путем устанавливают наличие или отсутствие определенной функциональной группы. Особого внимания заслуживают реакции в паровой фазе при определении функциональных групп в соединениях, летучих при комнатной температуре или при слабом нагревании, т. е. имеющих значительное давление пара. В таких случаях реакцию, являющуюся избирательной при проведении ее в растворе, можно превратить в специфическую для открытия данного индивидуального соединения. Такие примеры приводятся в главах 5 и 6. [c.205]

Подобное положение имеет место и в тех случаях, когда упругость пара веществ недостаточна даже при наибольшей температуре, которая может быть достигнута в системе напуска. Допустим, что система может быть нагрета до 250°, а размер диафрагмы, соединяющей систему напуска с ионизационной камерой, обеспечивает возможность получения давлений в напускном баллоне до 1 мм рт. ст. и использование в качестве детектора цилиндра Фарадея и усилителя постоянного тока. К органическим соединениям, обладающим упругостью пара при 250° в 1 мм, относятся, например, парафиновые углеводороды С21. При использовании умножителей, способных измерять ионные токи, в 2000 раз меньшие измеряемых усилителем постоянного тока, можно проводить соответствующие исследования при температуре системы напуска 100°. Использование чувствительных детекторов обеспечивает возможность анализа соединений с упругостью пара 5-10 мм рт. ст. при температуре 250°. Такое соединение имеет упругость пара 1 мм рт. ст. примерно при 400°. Значение увеличения чувствительности измерений для масс-спектрометрического исследования разнообразных органических соединений легко может быть оценено.I Во многих случаях измеряемый ионный ток может значительно превышать 10 а, но необходимо определять его изменения, имеющие величину такого порядка. Например, необходимо определить изменение интенсивности пика изотопа на 0,1% при содержании 0,1% от основного изотопа. Изменение тока, которое требуется при этом определении, составит 10 а, тогда ток, соответствующий основному изотопу, составляет 10 а. Такие значения не всегда достигаются даже для максимального пика в спектре, например при использовании приборов высокого разрешения с двойной фокусировкой и при применении источников с поверхностной ионизацией для измерения изотопного [c.223]

В приведенных выше примерах ( 2—7) использование данных по теплоемкостям имеет не только научное, но нередко и большое прикладное значение. Кроме того, в промышленности часто возникают специфические вопросы, которые не охватываются рассмотренными случаями. Так, знание теплоемкостей чистых веществ и их смесей необходимо для расчета тепловых балансов реакторов, печных установок и т. д., что имеет большое значение при проектировании и строительстве предприятий химической и металлургической промышленности, в производстве строительных материалов и многих других областях народного хозяйства. Для технического усовершенствования и повышения экономичности паровых двигателей нужно знать с большой точностью теплоемкость и энтальпию воды и водяного пара до весьма высоких значений температуры и давления. Эти и многие другие потребности не всегда могут быть удовлетворены имеющимися в литературе данными и нуждаются в постановке специальных работ по экспериментальному определению теплоемкостей и теплот фазовых переходов. [c.256]

НИЯ перегоняемых веществ. Это иллюстрируется (табл. 22) величиной перепада давления в колонке при разных скоростях пара и при разгонке нескольких соединений с различным поверхностным натяжением [88]. Данные табл. 22 указывают, что колонка непригодна для ректификации веществ, имеющих большое поверхностное натяжение небольшое количество нерастворенной воды во флегме весьма мешает работе и может даже полностью нарушить режим работы колонки. В этом отношении колонка Бруна имеет определенное преимущество перед колонкой Ольдершоу. Высокий перепад давления в колонке Ольдершоу делает ее непригодной для многих видов работ при уменьшенном давлении. Колонка, имеющая 30 тарелок, не рекомендуется для работ при давлении в головке колонки, намного меньшем, чем 250 мм рт. ст. [88]. Колонка Ольдершоу обладает большой динамической задержкой (табл. 21). Однако если речь идет о четкости разделения, то исключительно высокая пропускная способность колонки полностью компенсирует большую задержку и дает возможность весьма четкого разделения. Эго же явление обусловливает хороший фактор эффективности колонки. Поэтому колонка Ольдершоу пригодна для [c.193]

Микрокалориметр для определения теплот испарения при 25°, рассчитанный на проведение целой серии из 5—8 опытов при наличии всего 0,3 г вещества, был описан недавно в работе Моравеца и Суннера [117]. Вещество в этом калориметре испаряется из специальной ячейки в сосуд, находящийся под высоким вакуумом, количество испарившегося вещества находят взвешиванием ячейки. Определение ДЯ исп проводят компенсационным методом. Калориметр предназначен для веществ, имеющих при 25° низкое давление паров (от 1 до [c.369]

Поскольку при изготовлении конденсатора поверхность и число имеющихся полосок установлены, можно заранее определить различные вариации флегмового числа. Количество пара, попадающего в конденсатор, можно довольно хорошо определить, если, поддерживая постоянной скорость кипения, собрать конденсат последовательно с каждого капельника этой головки за равные промежутки времени и разделить суммарный объем или вес собранного вещества на суммарную продолжительность отбора. Испытание показало, что флегмовое число, определенное по одному из капельников, несколько изменяется в зависимости от количества пара, поступающего в конденсатор. Скорость отбора также увеличивается из-за проникновения пара в отводную трубку это, повидимому, происходит в большей степени при более высоких флегмовых числах. Преимущество головки корад заключается в ее простоте и в том, что для ее работы не требуется дополнительного приспособления, как, например, реле времени и соленоида. При уменьшенных давлениях шлиф, когда его вращают, имеет тенденцию заедать. Если применить слишком большие усилия, это может привести к поломке. [c.221]

Как было отмечено выше, выбор условий для любого определенного разделения зависит от ряда противоречивых факторов. Для простой пары хроматографических пиков эти условия обычно довольно легко установить (часто методом проб и ошибок), если понятны действующие совместно факторы. Но так как в большинстве анализов приходится иметь дело с многокомпонентными смесями и довольно трудными разделениями, применение простейших рабочих условий не позволяет даже приблизиться к оптимальному разделению для всех пар. Пики ннзкокипящих веществ сгруппируются вместе вблизи начала хроматограммы, в то время как пики высококипящих веществ будут настолько размыты, что их почти нельзя будет измерять. Для разделения и анализа смеси компонентов, имеющей широкий интервал температур кипения, было предложено несколько способов. В одном из них используют несколько колонок, при этом каждая работает в условиях, подходящих для какой-то фракции пробы, но не для всех. Во втором применяют самописец с разной скоростью записи высокой — для первых пиков и низкой — для сильно удерживаемых веществ. Это позволяет улучшить форму пиков, но не увеличивает чувствительности. Третий способ состоит в применении низкой скорости газа-носителя вначале процесса с последующим ее увеличением для более сильно удерживаемых веществ, т. е. программирование давления. Все эти способы имеют определенное значение, однако наиболее успешным методом явилась газовая хроматография с программированием температуры (ГХПТ). [c.23]

Смотреть страницы где упоминается термин Высокое давление паров, определение а для веществ, имеющи: [c.352] [c.138] Кинетика и механизм кристаллизации (1971) — [ c.215 , c.218 ]