Упругость - пар - бензол
Cтраница 2
Пиз и Пурдум [7] изучили скорости гидрирования бензола над медью; они нашли, что скорость реакции при 140 при низких концентрациях бензола пропорциональна упругости пара бензола. [16]
Для перехода паров бензола из газа в масло необходимо, чтобы упругость паров бензола над маслом была ниже, чем в газе. Но упругость паров бензола над маслом зависит от температуры последнего. Чем она выше, тем выше упругость паров бензольных углеводородов и тем хуже идет процесс абсорбции. Поэтому при низких температурах наблюдается более полное улавливание бензола, а следовательно, и меньшие потери его с обратным газом. [17]
Необходимость строгой дозировки бензола в процессе карбидизации связана с тем, что при его повышенной концентрации наблюдается избыток углерода на поверхности и внутри карбидированного слоя, который вызывает снижение эмиссионной способности катода. Кроме того, с повышением упругости паров бензола ( до 1 0 - 2 0 мм рт. ст.) увеличивается толщина слоя, однако, начиная с давлений порядка 3 - 5 мм рт. ст., она уменьшается вследствие охлаждения катода, обусловленного повышением теплопроводности окружающей среды. [18]
На упругость паров бензола в масле очень сильно влияет также температура масла. Чем выше температура масла, тем выше упругость паров бензола в нем и тем хуже идет поглощение бензола маслом. В горячем масле бензол не удерживается в растворенном состоянии и выделяется из него. Следовательно, поглотительное масло, поступающее в скрубберы для улавливания бензола, должно быть предварительно охлаждено. [19]
По закону абсорбции, для перехода паров бензола из газа в масло необходимо, чтобы упругость ( давление) паров бензола в газе была выше, чем в масле. Процесс поглощения паров бензола из газа маслом идет до тех пор, пока упругость паров бензола в газе над маслом выше, чем в масле. Как только упругости паров бензола в газе и в масле сравняются, наступает равновесие, и процесс поглощения прекращается. [20]
Из таблицы видно, что условия очистки бензола от следов воды более неблагоприятны, чем для первых четырех жидкостей, так как упругость паров бензола при комнатной температуре больше упругости паров воды. [21]
Будем постепенно прибавлять к бензолу какой-либо другой жидкий органический продукт, растворимый в бензоле и родственный ему по химическому составу, например толуол. Упругость паров бензола, как показывает опыт, будет при этом уменьшаться, иначе сказать, летучесть бензола будет падать. Чем большее количество толуола мы растворим в бензоле, тем меньше будет упругость его паров. [22]
По закону абсорбции, для перехода паров бензола из газа в масло необходимо, чтобы упругость ( давление) паров бензола в газе была выше, чем в масле. Процесс поглощения паров бензола из газа маслом идет до тех пор, пока упругость паров бензола в газе над маслом выше, чем в масле. Как только упругости паров бензола в газе и в масле сравняются, наступает равновесие, и процесс поглощения прекращается. [23]
Так как Р всегда больше, чем pi или / j2, то система из двух несмешивающихся жидкостей закипает при температуре более низкой, чем температура кипения ее составных частей, взятых отдельно. Так, чистый бензол кипит при 80 2 С, а вода - при 100 С, тогда как смесь их произвольного состава кипит при 69 2 С. При этой температуре упругость пара бензола р - 535 лш рт. ст. и упругость пара воды р 225 мм рт. ст.; упругость пара смеси равна: р р % - 760 мм рт. ст. Кипение начинается тогда, когда сумма упругостей паров обеих жидкостей станет равной атмосферному давлению. [24]
Поэтому скорость абсорбции уменьшается, а потери с обратным газом увеличиваются. В соответствии с законом Рауля упругость паров бензола над маслом определяется молярной концентрацией. [25]
В этом случае упругость пара легко вычислить. Например, у бензола упругость насыщенного пара при 80 равна 760 мм, у толуола при той же температуре она равна 290 мм; если взять смесь, в которой содержание бензола составляет в мольных долях одну четвертую часть, а содержание толуола - три четвертых, то упругость ларов бензола будет равна 760: 4190 мм; в случае толуола получим 290 - 3 / 4 218 мм. Воспользовавшись данными об упругостях паров бензола и толуола, легко убедиться, что при любом составе смеси этих двух веществ, будет наблюдаться такая же зависимость между составом пара и жидкости. Аналогично будет обстоять дело с любыми идеальными смесями. [26]
 |
Схема установки для непрерывного хлорирования бензола. 1 - хлоратор с железной насадкой. 2 - хлораторы. 3 - расширенная часть хлоратора. 4 - охлаждающая рубашка хлоратора. [27] |
Рассмотрим в качестве примера абсорбции, идущей в диффузионной области, улавливание бензола из коксового газа, при переработке последнего ( см. гл. Абсорбция бензола поглотительным маслом ( каменноугольным или соляровым) не сопровождается химическими реакциями. Методами ускорения этого процесса являются увеличение поверхности соприкосновения поглотителя и коксового газа, а также их турбули-зация. Кроме того, процесс следует вести при низкой температуре для понижения упругости паров бензола над поглотительным маслой. [28]
Результаты опытов по кинетике поглощения паров бензола и воды приведены на рис. 1 для трех наиболее пористых образцов. При его рассмотрении обращает на себя внимание разница в скорости и величине поглощения паров бензола и воды. Равновесие по воде устанавливается лишь после нескольких суток, в то время как по бензолу оно наступает практически через 2 часа. Это объясняется значительно меньшей упругостью паров воды при комнатной температуре по сравнению с упругостью паров бензола. [29]
Тогда через воронку Е, трубка которой внизу оттянута и изогнута крючком, наполненную до начала определения водой, вливают в колбу раствор, содержащий гидразон и фенилгидразин ( холодный раствор следует приливать медленно), а затем воронку обмывают два раза горячей водой. Тотчас же начинается осаждение закиси меди и выделение азота; вся реакция заканчивается за 2 - 3 мин. Измерительную трубку необходимо погрузить в холодную воду. С этой целью отводную трубку / С вынимают из ванны, а в ванну льют холодную воду, которая вытесняет теплую воду через край прямо в чашку В. Когда вода совершенно, охладится, измеряют объем выделившегося азота, отмечают температуру и барометрическое давление и вычисляют процентное содержание кетона, пользуясь приведенными выше формулами. Высокая упругость паров бензола, образующегося при реакции, приводит к тому, что собранный в измерительной трубке азот оказывается насыщенным бензолом. Это обстоятельство вносит ошибку в полученные результаты. Штрахе дал таблицу поправок на упругость паров бензола при различных температурах; внесение этих поправок позволяет исключить ошибку. Но при каждом анализе рекомендуется все-таки проверить, действительно ли азот насыщен парами бензола; для этого в измерительную трубку, где собран азот, вводят при помощи изогнутой пипетки несколько капель бензола и оставляют трубку на несколько часов. Если азот был насыщен парами бензола, то объем его не должен изменяться. Чтобы избежать соприкосновения углекислоты с раствором Фелинга, последний покрывают слоем парафинового масла. [30]
Страницы: 1 2