Накопление - твердая фаза
Cтраница 4
При простом охлаждении раствора образуется мелкокристаллический продукт, плохо отделяемый от маточного раствора. Не удается также достичь необходимой плотности выделения сульфата калия в твердую фазу. Это связано с малым выходом твердой фазы из единицы объема раствора [ 2 - 3 % ( масс.) ] и склонностью сульфата калия к образованию пересыщенных растворов. Осуществить процесс кристаллизации сульфата калия с получением достаточно крупных кристаллов и маточного раствора с концентрацией сульфата калия, близкой к равновесной, можно в кристаллизаторах, в рабочей зоне которых накапливается твердая фаза. Накопление твердой фазы значительно увеличивает время пребывания кристаллов в аппарате, а значит, и время их роста. Это позволяет получить твердую фазу, хорошо отделяемую от маточного раствора на высокопроизводительных центрифугах. Увеличение концентрации твердой фазы также позволяет снизить степень пересыщения раствора по сульфату калия и получить маточный раствор с минимальным содержанием сульфатов. [46]
 |
Зависимость удельного сопротивления осадка к концентрации суспензии. [47] |
Для объяснения таких факторов в литературе была высказана гипотеза о накоплении твердых частиц на фильтровальной перегородке вокруг входов в ее поры. Согласно этой гипотезе ( рис. 5), на фильтровальной перегородке в участках между ее порами образуются застойные зоны, в которых, после накопления достаточного количества твердых частиц, последние начинают перемещаться под влиянием проходящих струй жидкости по направлению к входам в поры. В результате образуются своды над входами в поры. Увеличение концентрации частиц в суспензии также способствует накоплению твердой фазы в застойных зонах. Поэтому для того, чтобы обеспечить переход от фильтрования с забивкой пор к процессу с образованием осадка, желательно перед фильтрованием в течение некоторого времени сконцентрированную суспензию выдержать над фильтровальной перегородкой или ( в случае центрифугирования, где это возможно) осуществить процесс при пониженном числе оборотов ротора центрифуги. [48]
Такое явление характерно не только для суспензии парафина в нефти, но и для многих других систем. Так, изучая темп седиментации сажи и графита в различных маслах в зависимости от содержания в них ПАВ, Г. И. Фукс и Е. В. Цыганова [73] показали, что с увеличением концентрации ПАВ в масле от нуля до 6 % скорость седиментации частиц нагара и графита снижается иногда почти вдвое. Наибольшую кинетическую устойчивость по пути движения парафино-нефтяной смеси система приобретает по окончании процесса раз-газирования и естественного охлаждения до температуры сборных трубопроводов или товарных парков. Такое изменение несущей способности потока по пути движения нефтегазопарафиновой смеси, с одной стороны, и рост концентрации твердой фазы в потоке с другой, как факторы, действующие в противоположных направлениях, теоретически обусловливает возможность перехода способности кристаллов парафина приклеиваться к поверхности промыслового оборудования через какой-то максимум. Причем нисходящая ветвь этой кривой, естественно, должна располагаться где-то за устьем скважины. Поэтому наилучшие условия для накопления твердой фазы на стенках оборудования, с этой точки зрения, создаются именно в фонтанной колонне и манифольде, но зато резко ухудшаются в трубопроводах после мерника. [49]
В этом случае перечисленные выше элементарные реакции ( инициирование, рост, передача и обрыв цепи) будут определять все кинетические закономерности процесса полимеризации. Однако в реальной реакционной системе физические условия будут резко изменяться в течение процесса по мере накопления высокомолекулярных продуктов. Представим себе радикальную полимеризацию жидкого винилового мономера, например стирола. Образующийся полимер будет растворяться в мономере, и к концу процесса при конверсии 80 - 90 % реакционная смесь будет представлять собой концентрированный раствор полимера, вязкость которого может достигать 10е - ДО7 та. Столь сильное возрастание вязкости, безусловно, окажет влияние на характер массопередачи и теплопередачи, а эти факторы в свою очередь должны повлиять на кинетику процесса. Даже в том случае, когда полимер нерастворим в мономере ( как, например, при полимеризации акрилонитрила), накопление твердой фазы может привести К созданию диффузионных затруднений для макрорадикалов и молекул мономера, а следовательно, повлияет на кинетику процесса. [50]
Страницы: 1 2 3 4