химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

ти FEM сосуществуют жидкая фаза и кристаллы р, PNEMO — смесь кристаллов аир. Линии FN и МО характеризуют изменение взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии.

В случае расплавов перитектического типа (рис. XV-10, г) область HNPA соответствует твердым растворам а на базе компонента А, а область FMOB — твердым растворам р на базе компонента В. В области HnN выделяются кристаллы раствора а, а в области FnNM — кристаллы раствора р.

2. Отверждение расплавов

Отверждение расплавов производится путем их охлаждения либо через разделяющую охлаждаемую стенку, либо непосредственным контактом с жидким или газообразным хладоагентом. Процесс является нестационарным и в общем случае определяется интенсивностью внешнего отвода тепла, теплофизическимй и кинетическими (скорости зарождения о, и роста кристаллов ок) параметрами отверждаемого (кристаллизующегося) расплава. В слу-704 чае высоких значений о3 и vK, что очень часто встречается на практике, процесс лимитируется скоростью отвода тепла от растущих кристаллов к охлаждаемому агенту. На охлаждаемой стенке, где переохлаждение расплава достигает наибольшей величины, зарождаются кристаллы, которые при дальнейшем росте образуют кристаллический слой. Поверхность последнего, граничащая с расплавом (фронт кристаллизации), с течением времени перемещается вглубь расплава. Скорость этого перемещения зависит от интенсивности отвода тепла, причем температура /„ на граничной поверхности ниже температуры 4р кристаллизации вещества на величину переохлаждения Д< = <кр — г„. В случае перегретого расплава его температура гр > гк; для неперегретого расплава гр = г„. Естественно, по мере увеличения толщины кристаллического слоя возрастает его термическое сопротивление, увеличивается tn и падает А*, поэтому рост кристаллического слоя во времени замедляется и должен прекратиться по достижении tn = tKp.

При малых значениях У3 и vK, характерных для расплавов с высокой вязкостью (например, полиэтилен, полиамиды), процесс кристаллизации определяется уже не интенсивностью отвода тепла, а кинетикой зародышеобразования и роста кристаллов. Дело в том, что по мере охлаждения и увеличения вязкости расплава падает скорость его обмена с кристаллами, в результате чего рост последних замедляется, а при определенной температуре /ст, называемой температурой стеклования, он вообще прекращается. В данном случае лишь часть расплава переходит в кристаллическое состояние, а остальная его часть — в аморфное состояние. При этом степень перехода расплава в кристаллическое состояние несколько возрастает по мере удаления от поверхности охлаждения вследствие возрастания температуры (уменьшения величины переохлаждения). Полное отверждение рассматриваемых расплавов достигается лишь при очень медленном их охлаждении или же при ступенчатом охлаждении с промежуточными выдержками для выравнивания температурного поля.

При охлаждении бинарных и многокомпонентных расплавов процесс их кристаллизации происходит в интервале между температурами ликвидуса t„ и солидуса /оол. Напомним, что у расплавов эвтектического состава t„ — <оол. В случае интенсивного охлаждения между образовавшимся кристаллическим слоем и жидким расплавом возникает переходная зона, в которой происходит зарождение кристаллов и их постепенный рост. Ширина этой зоны, зависящая от физико-химических свойств расплава, возрастает с увеличением интенсивности охлаждения. В случае же медленного охлаждения, т. е. при малых температурных градиентах, в объеме расплава наблюдается его массовая кристаллизация — образование и рост кристаллов во всем объеме.

Зависимости скоростей роста vv и зарождения v3 кристаллов от переохлаждения расплава А/ имеют экстремальный ха705

рактер (рис. XV-11), причем максимумы этих величин соответствуют различным значениям At. От соотношения этих скоростей в сильной мере зависит структура образующегося кристаллического слоя. Так, при переохлаждении Att величина ур > и3, т. е. малое количество зародышей имеет большую скорость роста, поэтому затвердевающий слой имеет крупнокристаллическую струк туРУ- Соответственно upVfM ~~ ~~ I <ц3при переохлаждении

А у' / А*,; благодаря большому

/ \ / \ числу зародышей и малой

/ \/ \ скорости их роста образу/ Л. \ ется твердый слой с мелI / \ \ кокристаллической струк/ У \. \ Рис. XV-11. Зависимость скоростей

/ \. \ образования зародышей 03 и роста

| I кристаллов от пеРеохлаждеAtt Мг Н иия Д(.

турой. Этим же объясняется, что при охлаждении расплава в форме периферийные слои, образующиеся при больших значениях At, имеют в сравнении с центральными слоями более мелкую структуру. Отверждение расплавов относится к числу нестационарных процессов теплообмена, протекающих в граничных условиях 1-го или 3-го рода при наличии внутреннего источника тепла (теплота кристаллизации). Математическое описание этого процесса, приводящее к весьма сложным уравнениям для расчета его продолжительности, изложено в спе

страница 131
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда проектора и экрана на день москва
Фирма Ренессанс раздвижная чердачная лестница - качественно, оперативно, надежно!
кресло руководителя 781
Предложение от KNSneva.ru смартфон в кредит - от товаров до интеграции в Санкт-Петербурге!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)