Процессы, идущие при повышенном или пониженном давлении План 1.Роль давления в технологии 2.Давление как фактор интенсификации газообразных процессов 3. Роль давления в жидкофазных процессах 1.Роль давления в технологии В технологии применение повышенного и пониженного давления позволяет создавать не только принципиально новые материалы, но и методы воздействия на их структуру, свойства и форму. Так, вакуум является основой многих технологических процессов напыления топких пленок, создания электронных приборов, а также производства очень чистых материалов в фармации, химии, металлургии, радиоэлектронике.
Повышенное давление, вызывая перестройку электронного состояния, способно кристаллический диэлектрик превратить в металл, а некоторые металлы – в диэлектрик. Сверхвысокие давления (250000 МПа) не исключают возможности получения в будущем металлического водорода и даже придания ему сверхпроводящих свойств. В настоящее время при давлении около 10 000 МПа и 2400ºС изменением электронной структуры углерода графит превращают в алмаз.
При давлении 80 000 МПа и температуре 1800ºС из смеси соединений, содержащих бор и азот, синтезируют неизвестный в природе минерал боразон (нитрид бора). По твердости он не уступает алмазу, а по теплостойкости даже превосходит его. Повышенное давление широко используется для пластической деформации в процессах формообразования и упрочнения, тонкого и сверхтонкого измельчения, пропитки пористых материалов жидкостью, фильтрации и т. д. В производстве отдельных видов химической продукции (стирола, аммиака, некоторых сверхтвердых материалов) высокое и сверхвысокое давление применяется как один из факторов интенсификации технологического процесса.
Однако в большинстве случаев этот фактор оказывается дорогостоящим и часто экономически нецелесообразным из-за неоправданно больших эксплуатационных и энергетических затрат, необходимости установки толстенного оборудования повышенной прочности, надежности и материалоемкости.
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. В химической технологии изменение давления обеспечивает повышение или понижение концентрации веществ, изменение их объема и теплофизических свойств.
Иногда изменением давления ускоряют или замеляют переход веществ из одного агрегатного состояния в другое. Это позволяет регулированием скорости конденсации, испарения, кристаллизации, абсорбции, адсорбции или десорбции добиваться оптимального выхода продукта и улучшения его качества. В некоторых процессах повышенное или пониженное давление играет вспомогательную роль и применяется не самостоятельно, а комбинированно, совместно с температурой или катализатором, либо с тем и другим одновременно.
Пример тому – термический и каталитический крекинг нефтяных фракций, гидрирование топлив, вулканизация каучука, производство карбамида, полиэтилена высокого давления. 2.
. В этом случае в результате конденсации аммиака облегчается его отделен... 3. влияние некоторых из этих факторов отражено в таблице. Давление, МПа Р... Например, в производстве аммиака из азотоводородной смеси по схеме N2 ...
Примером может служить жидкофазная гидратация этилена при получении эт... С одной стороны, повышение температуры ускоряет распад инициатора и ув... Применение для этой цели высокого гидростатического давления (3000 МПа... При таких больших сжатиях происходит перестройка электронных оболочек ... Техника получения сверхвысоких давлений уже сейчас обеспечивает возмож...
Литература 1. Гинберг А.М Хохлов Б.А Дрякина И.П. и др. Технология важнейших отраслей промышленности. — М.: Высшая школа, 1985.