Процессов окисления

Сущность процессов охлаждения состоит в следующем. При погружении изделий в охлаждающую среду образуется пленка перегретого пара, а температура на поверхности изделия падает до 700— 600° С; после чего охлаждение осуществляется замедленно, поскольку возникает «паровая рубашка». При достижении определенной температуры поверхности (в соответствии с составом среды) «паровая рубашка» разрывается, жидкость кипит на поверхности деталей и охлаждение ускоряется.

частота вращения сопловой головки. За цикл обдувки сопловая головка совершает 4—7 оборотов. Сопла располагают обычно в два ряда, на противоположных образующих сопловой головки. Этим обеспечивается равномерное охлаждающее действие струй (различного диаметра) на всей орошаемой водой площади очищаемых прилегающих экранов и необходимое чередование процессов охлаждения и нагрева при вращении головки, в результате чего повышается эффективность очистки.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛА И ПРОЦЕССОВ ОХЛАЖДЕНИЯ

С59 Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. пособие для вузов.— 2-е изд., перераб. — М.: Энергоиздат, 1981. — 320 с., ил.

ЕФИМ ЯКОВЛЕВИЧ СОКОЛОВ, ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ БРОДЯНСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛА И ПРОЦЕССОВ ОХЛАЖДЕНИЯ

Практика показала, что лучший путь для решения этой задачи — введение курса «Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения». Он, с одной стороны, призван конкретизировать, «заземлить» теоретические положения термодинамики, а с другой — дать достаточно общую, но имеющую четкую инженерную ориентацию основу для подробного изучения ряда специальных курсов.

В соответствии с этим перечнем специальные дисциплины, опирающиеся на курс «Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения», относятся в основном к специальностям 0308 (промышленная теплоэнергетика), 0529 (холодильные и компрессорные машины и установки) и 0579 (криогенная техника).

Цель, которую поставили перед собой авторы при подготовке второго1 издания книги «Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения», осталась прежней: изложить с общих термодинамических позиций основы теории трансформаторов тепла. Для этого необходимо преодолеть традицию разного подхода к отдельным группам трансформаторов тепла и развить методику, разработанную в первом издании книги.

С 1968 г. накопился опыт преподавания курса «Основы трансформации тепла» в ряде политехнических и энергетических вузов страны. Было выпущено несколько учебных пособий по этой дисциплине, в том числе в МЭИ задачник А. В. Мартынова по курсу «Основы трансформации тепла и процессов охлаждения».

Здесь описаны регенераторы установок первого вида. Действие регенераторов основано на использовании теплоемкости массы материала с развитой наружной поверхностью и формой, позволяющей пропускать через регенератор газ с малыми потерями давления. Через аппарат-регенератор, заполненный таким материалом (насадкой), пропускают попеременно в противоположных направлениях два потока газа — один теплый, другой — холодный. Когда через насадку проходит теплый газ, то в результате теплообмена насадка нагревается, а газ охлаждается. При последующем пропускании холодного газа через теплую насадку теплообмен происходит в противоположном направлении; холодный газ нагревается, а насадка охлаждается. Таким образом тепло, аккумулированное насадкой, передается от теплого газа к холодному. После этого через насадку снова пропускается газ и все описанные процессы повторяются. В результате чередования процессов охлаждения и нагревания насадки теплый газ выходит из регенератора охлажденным, а холодный — нагретым. Чтоб обеспечить непрерывное нагревание одного из газов и охлаждение другого, необходимы два регенератора.

частота вращения сопловой головки. За цикл обдувки сопловая головка совершает 4—7 оборотов. Сопла располагают обычно в два ряда, на противоположных образующих сопловой головки. Этим обеспечивается равномерное охлаждающее действие струй (различного диаметра) на всей орошаемой водой площади очищаемых прилегающих экранов и необходимое чередование процессов охлаждения и нагрева при вращении головки, в результате чего повышается эффективность очистки.

Характер опытной зависимости k от t в ряде процессов бывает обусловлен соизмеримостью торможений двух или более элементарных их стадий с разными величинами энергий активации (например, смешанным диффузионно-кинетическим контролем или контролем диффузией через двухслойную окалину). Так, для процессов окисления металлов, описываемых во времени уравнением (113), значения кажущейся энергии активации процесса, вычисленные из наклона прямых lg kz = / (1/Т) и lg &J = (1/Т), отвечают энергии активации коэффициента диффузии &д и константы скорости химической реакции kc соответственно.

В табл. 12 приводятся данные по окислению титана в воздухе и парах воды. Данные таблицы свидетельствуют о том, что в парах воды скорость окисления титана при 900—1000°С значительно выше, чем на воздухе; при 1000° С и выше это различие при весьма большой скорости обоих процессов окисления в значительной степени стирается, и при 1200°С скорость окисления титана в воздухе и парах воды становится почти одинаковой.

Для подавления процессов окисления активных напыляемых материалов рекомендуется уменьшать время пребывания частиц в высокотемпературном газовом потоке (повышать интенсивность ризгоыы и скорость напыляемых частиц, уменьшать путь разгона и движения частиц), увеличивать объемную концентрацию порошка в потоке (струе), использовать высокотемпературные потоки и струи с восстановительной или нейтральной газовой средой, использовать добавки инертных газов для снижения парциального давления кислородсодержащих газов, использовать переменный состав горючей смеси по длине, стнола, исключать или уменьшать взаимодействие высокотемпературного двухфазного потока с окружающей воздушной средой путем создания спутных потоков защитного газа и других технических приемов и пр.

к-рой порошкообразный, зернистый (гранулированный) материал взаимодействует с газовым потоком во взвешенном состоянии в т.н. кипящем слое. Отличается высокой интенсивностью массо- и теплообмена. К.с.п. используют для адсорбции и конденсации паров, нагревания, охлаждения и сушки материалов, проведения разл. хим. процессов (окисления, восстановления, прокаливания, фторирования и т.п.). Применяют К.с.п. также в качестве топок ТЭЦ и ГРЭС. К.с.п. получили распространение во 2-й пол. 20 в.

присутствии катализатора - платины, серебра и т.д.) топлива (напр., водорода) и окислителя (напр., кислорода), непрерывно поступающих из спец. резервуаров к соответствующим электродам, между к-рыми находится электролит, обеспечивающий пространственное разделение процессов окисления и восстановления. Рабочее напряжение ~ 1 В, ресурс работы неск. тыс. ч. Т.э.- важнейшая составная часть электрохимических генераторов, топливо - горючие в-ва, выделяющие при сжигании значит, кол-во теплоты, к-рая используется непосредственно в технол. процессах и для обогрева или преобразуется в др. виды энергии. Т. делятся: по агрегатному состоянию - на твёрдые, жидкие и газообразные; по происхождению -на природные и искусственные. Наиболее широко используются природные Т.: ископаемые угли. (кам. и бурые), нефть, газ, горючие сланцы, торф, древесина, растит, отходы. К искусств. Т, относятся кокс доменных печей, моторные топлива, коксовый и генераторный газы и др. Осн. хар-ка Т.- теплота сгорания. Для сопоставления разных видов Т. и суммарного учёта его запасов используется понятие условное топливо, для к-рого низшая теплота сгорания принята 29,3 МДж/кг. В связи с развитием новых отраслей техники термин «Т.» стал применяться в более широком смысле и распространился на все материалы, служащие источником энергии (напр., ядерное Т., ракетное Т.).

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ - процессы, протекающие в тонких поверхностных слоях на границе электродов с электролитами, связанные с переносом электронов через границу раздела сред при прохождении электрич. тока. В зависимости от направления перехода электронов (с электрода в электролит или наоборот) различают катодные и анодные Э.п., приводящие соответственно к восстановлению и окислению в-в. Отличия Э.п. от обычных хим. процессов - зависимость их скорости от электродного потенциала, а также возможность пространств, разделения процессов окисления и восстановления, что используют в хим. источниках тока, а также при электролизе. ЭЛЕКТРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ - раз-ность потенциалов электрических между гальванич. электродом и электролитом. Практич. значение имеют относительные Э.п. (их обычно называют просто Э.п.), равные разности Э.п. рассматриваемого электрода и стандартного электрода (т.н. электрода сравнения).

Полиэтиленовые покрытия могут быть стабилизированы модификацией соединениями, снижающими интенсивность процессов окисления и термической деструкции как при формировании покрытия, так и в процессе эксплуатации.

В состав механических примесей входят: сернистое железо, кварц, карбонаты, доломиты, выносимые из пласта глинистые частицы, а также окисное железо. Более 50% этих частиц имеют размер до 20 мкм. Основная часть механических примесей образуется в результате нарушения солевого равновесия, коррозии металлов и процессов окисления.

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ — процессы, протекающие в тонких поверхностных слоях на границе гальванич. электродов с электролитами, во время к-рых ионы или молекулы приобретают электроны или отдают их электродам. В зависимости от направления перехода электронов (с электрода в электролит или наоборот) различают катодные и анодные Э. п., приводящие соответственно к восстановлению и окислению веществ. Существенные отличия Э. п. от обычных хим. процессов — зависимость их скорости от электродного потенциала, а также возможность пространств, разделения процессов окисления и восстановления. Эта особенность Э. п. используется в химических источниках тока и при электролизе.

Свободный диоксид углерода присутствует во всех природных водах, имеющих рН ниже 8,3—8,4. Растворенная углекислота появляется в природных водах главным образом в результате биохимических процессов окисления органических веществ как в самих водоемах, так и в почве, при фильтрации через которую вода обогащается углекислотой. В глубинных водах нередко содержится большое количество СО2 в результате химических реакций, связанных с изменением состава горных пород.

Водород, восстановленный в ходе катодного процесса на поверхности стенок трещины, поглощается металлом не полностью, некоторая часть его десорбируется и уходит в атмосферу. Обозначим через Knt долю водорода, абсорбируемого металлом от общего количества, восстановленного на поверхности. В данном случае на металле протекает параллельная реакция, продукт которой — водород, удаленный с его поверхности. Так как удаление водорода происходит по двум направлениям — десорбция в атмосферу и абсорбция его металлом, учитывая теорию параллельных реакций, KH можно назвать константой водородного адсорбционно-абсорбционного равновесия, равную отношению константы скорости абсорбции водорода к сумме данной константы и константы скорости десорбции водорода с данной поверхности. Принимая во внимание, что катодный ток равен анодному и учитывая уравнения (2, 6 и 12), легко показать, что количество водорода 6>н2, поступившее в металл вследствие единичного акта электрохимических сопряженных процессов окисления и восстановления при работе гальванопары СОП — „старая" поверхность, определяется уравнением