Детская энциклопедия

Меню сайта











Что нужно знать чтобы построить химический завод?

Постройка завода, на котором аппараты работают под давлением,— дело сложное. Оно требует многих знаний. Прежде всего для этого надо знать, как ведут себя под давле­нием различные жидкости, газы и твердые тела, когда они находятся в одном аппарате. Пока эти вещества не прореагируют друг с дру­гом, они будут соприкасаться и смешиваться, газы будут растворяться в жидкостях, а жид­кости и даже твердые тела — в сжатых газах. Химику, инженеру-технологу и проектировщику надо знать, как это все происходит.

Как ведут себя вещества под повышенным давлением, должен знать не только работник химической промышленности, но и вообще каж­дый хороший инженер. Долгое время не могли, например, понять, почему на лопатках паровых турбин оседает соль. В воде, которую подводят в паровые котлы, есть соль, но ведь в турбину попадает не вода, а пар. И кому же не известно, что из пара получают дистиллированную воду? Следовательно, на лопатки турбины попадают каким-то образом водяные брызги. Чтобы избе­жать этого, устанавливали всякие отбойники, брызгоуловители, отсекатели, но ничего не по­могало. Разгадка пришла, когда было выяснено, что под высоким давлением водяной пар пре­красно растворяет твердую соль и уносит ее в турбину. Стало ясным, что котлы надо питать водой, в которой нет соли.

А свойство сжатого пара растворять соль на­учились использовать для получения ценных веществ. Этот принцип применили, например, для выращивания огромных кристаллов квар­ца. В паре, сжатом компрессором, при высокой температуре растворяют кремнезем (SiO2), a затем, снизив температуру, кристаллизуют из газового раствора кварц. Так выращивают крис­таллы чистейшего кварца (горного хрусталя) весом в несколько килограммов. Такие кристал­лы нужны радиотехнике. Из них изготовляют пьезокварцевые пластинки (см. ст. «Звук»).

Так же синтезируют и другие ценные мине­ралы. Этот метод называют гидротермальным синтезом, потому что процесс идет в водяном паре при высокой температуре. Кстати, такие же условия — высокая температура и большое дав­ление — существуют и в глубине Земли. Там тоже вырастают кристаллы минералов, в част­ности кварц, только значительно медленнее, чем в наших лабораториях и заводских установках.

Сжатые газы, так же как пар, растворяют жид­кости и твердые тела. Инженерам химической промышленности хорошо известно, что газ, прошедший через компрессор, несет в себе мас­ло, которым смазывают поршни компрессора. При этом разные газы по-разному загрязняют­ся такой нежелательной примесью. Никакими фильтрами и отбойниками не удается очистить загрязненный маслом газ. Удалить масло мож­но, только охладив газ или снизив давление.

Не следует забывать, что речь идет о боль­ших количествах жидкости, попадающей в газ. Опыты показали, что, например, 1 м3 этилена при 2 тыс. атм и 25°Ц растворяет до 3 кг мас­ла. При 45°Ц и 300 атм такое же количество этилена растворяет до 0,5 кг нафталина, а 1 м3 двуокиси углерода — до 200 г нафталина.

Это свойство сжатых газов было исполь­зовано: предложили новый способ разгонки сложных жидких смесей. Разные жидкости по-разному растворяются в газах. При опреде­ленных давлении и температуре газ растворит определенную часть смеси. А затем, снижая давление, можно выделить из газа растворен­ную жидкость. При этом происходит изотерми­ческая перегонка, т. е. перегонка при одной и той же температуре и переменном давлении.

Вообще же не следует удивляться, что жид­кости и твердые тела хорошо растворяются в сжатых газах. Ведь плотность сильно сжатого газа близка к плотности жидкости. Например, плотность азота при 10 тыс. атм и 25° Ц равна 1,25 г/см3, т. е. такой азот может тонуть в воде. Эта особенность сжатого газа проявляется в явлении, открытом сравнительно недавно. Ока­зывается, два газа, сжатые высоким давле­нием, не смешиваются, а расслаиваются на два слоя, как масло и вода. Граница раздела газо­вых слоев сфотографирована через прочные стекла; даже измерено поверхностное натяже­ние на этой границе.





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016