Применение повышенного и пониженного давления в химических технологиях как метод воздействия на структуру, свойства и форму материалов. Давление как фактор интенсификации газообразных процессов. Его воздействие на жидкофазные процессы, твердую фазу.
Аннотация к работе
В технологии применение повышенного и пониженного давления позволяет создавать не только принципиально новые материалы, но и методы воздействия на их структуру, свойства и форму. Повышенное давление, вызывая перестройку электронного состояния, способно кристаллический диэлектрик превратить в металл, а некоторые металлы - в диэлектрик. В настоящее время при давлении около 10 000 МПА и 2400?С изменением электронной структуры углерода графит превращают в алмаз. При давлении 80 000 МПА и температуре 1800?С из смеси соединений, содержащих бор и азот, синтезируют неизвестный в природе минерал боразон (нитрид бора). Поэтому в технологической практике вопрос о целесообразности использования давления решается в каждом конкретном случае в зависимости от ряда факторов, агрегатного состояния взаимодействующих веществ, степени достижения равновесия, влияния режима процесса на выход продукта.Для процессов, протекающих в газовой фазе, применение повышенного давления иногда целесообразно по той причине, что при сжатии газов они занимают меньший объем, в результате чего возрастает их концентрация. Из этого следует, например, что превращение азотоводородной смеси в аммиак либо оксида углерода и водорода в метанол может быть ускорено увлечением концентрации исходных газов компонентов за счет высокого давления. В результате этого повышение давления оказывается эффективным лишь до некоторого предела, после которого сжатие становится невыгодным, так как газ, оказавшийся под высоким давлением, приобретает все меньшую и меньшую сжимаемость. В производстве аммиака выбор давления обусловливается его содержанием в равновесной смеси, энергетическими затратами на сжатие газа, временем и температурой контактирования на катализаторе, требованиями к аппаратному оформлению и т.д. влияние некоторых из этих факторов отражено в таблице. Примером такой реакции может быть конверсия водяным паром для получения водорода: СН4 Н2О> СО2 4Н2 - Q газ пар газ газ в этой реакции число молей конечных продуктов (1 4 = 5) больше числа молей исходных реагентов (1 1 = 2), что указывает на ее протекание с увеличением объема.Примером может служить жидкофазная гидратация этилена при получении этилового спирта (С2Н4 Н2О> С2Н5ОН) либо его полимеризация в производстве полиэтилена высокого давления. В существующих технологических процессах полиэтилена давление достигает 300 МПА. Подобное повышение давления благоприятствует образованию полиэтилена большей плотности, уменьшает разветвленность и количество непредельных групп в структуре макромолекул. Однако при таком давлении влияние температуры и агрегатного состояния проявляется в очень противоречивой форме. С одной стороны, повышение температуры ускоряет распад инициатора и увеличивает скорость полимеризации, с другой - с повышением температуры уменьшается молекулярная масса и плотность полимера, в результате качество полиэтилена высокого давления как одного из лучших диэлектриков для высокочастотной техники несколько ухудшается.
План
План
1.Роль давления в технологии
2.Давление как фактор интенсификации газообразных процессов
3. Роль давления в жидкофазных процессах
1.Роль давления в технологии
Список литературы
1. Гинберг А.М., Хохлов Б.А., Дрякина И.П. и др. Технология важнейших отраслей промышленности. - М.: Высшая школа, 1985.