химический каталог




Карбонильное железо

Автор В.Л.Волков, В.Г.Сыркин, И.С.Толмасский

железа с реакционным газом в аппарате разложения;

4) движение частиц карбонильного железа в аппарате

разложения.

Очевидно, что первые два процесса относятся лишь ко второму варианту разложения, а последние два — являются общими для обоих вариантов.

Распыление пентакарбонила желе-з а. Диспергирование пентакарбонила железа в капель-но-жидкой фазе целесообразно осуществлять с помощью механических центробежных форсунок тангенциального или шнекового типа, действие которых заключается в следующем.

Жидкий карбонил под постоянным напором вводится в цилиндрическую камеру форсунки (рис. 33) по касательной к ее внутренней стенке через отверстие с радиусом гвх. Внутри камеры струя жидкого карбонила закручивается под действием центростремительных сил от стенок. По мере приближения жидкости к оси форсунки

7*

99

скорость ее wa будет увеличиваться, а давление р падать (до величины, равной давлению в аппарате разложения); поэтому центральная часть форсунки не может быть заполнена карбонилом, а в ней будет находиться газовый вихрь с давлением, равным давлению в аппарате разложения. Осевая часть выходного сопла форсунки также остается свободной от карбонила, вследствие чего из сопла в аппарате разложения будет выбрасываться пленка в виде полого конуса.

Секундный расход карбонила, выбрасываемого в виде пленки из форсунки, определяется по формуле 188]

G = pf}/2?^, (V-41)

где р — коэффициент расхода; F — сечение сопла, м%\ g — ускорение земного притяжения, м1секг; Ар — перепад давления на входе и выходе, кГ/мм2;

у — плотность карбонила, кг/м3. Для определения коэффициента расхода р, учитывающего сужение струи карбонила и другие факторы, вначале определяется требуемый угол распыления 2а, зависящий от геометрической характеристики форсунки А. Затем по другому графику находится р (рис. 34).

Как показывает опытная проверка, формула (V-41) в основном правильно описывает процесс распыления

Рис. 33. Схема форсунки тангенциального типа' DK - внутренний диаметр камеры форсунки; гс - радиус выход, ного сопла; «вх_ расстояние от оси форсунки до оси входного сечения; #к _ внутренний радиус камеры форсунки; w , w wa, w - скорости движения жидкости на входе, внутри камеры вертикальная и горизонтальная составляющие скорости

100

Рис 34. Зависимость угла распыла 2а и коэффициента расхода ц от геометрической характеристики форсунки

карбонила центробежной форсункой. При необходимости более тщательного расчета можно учесть также и вязкостные характеристики по известным эмпирическим формулам [89, 90; 92]. Рассмотренные зависимости позволяют рассчитать процесс образования жидкой пленки пентакарбонила железа в центробежной форсунке для каждого конкретного случая.

Под действием ряда сил (подробно рассмотренных в теориях распада струи Релея [91, 92], Вебера [91], То-мотика [93] и Треша [94]) пленка с кольцевым сечением, выбрасываемая из сопла форсунки в свободный объем аппарата разложения, претерпевает возмущения, в результате которых начинает распадаться на капли (первичный распыл). При дальнейшем движении вниз наступает момент, когда сила сопротивления среды превышает силы инерции. В результате этого каждая капля сплющивается, приобретая форму диска, а возникающие при этом деформации внутри капли превращают ее в тело с тонкой оболочкой, которая разрывается, образуется спектр микрокапель высокой дисперсности (вторичное распыление) [89, 91, 95]. Длина волны, приводящей к распаду пленки пентакарбонила железа на капли, согласно Ре-лею [92], определяется из формулы

>. = 4,5-2гс м. (V-42)

Вебер [91] следующим образом определял время распада струи на первичные капли:

6 = Tl/pV (V-43)

101

где 6 — безразмерное время распада; т — время распада, сек; о — поверхностное натяжение, кГ/м; р — плотность карбонила, кг1мъ; гс — радиус сопла, м.

Для случая распыления жидкого пентакарбонила железа применимы также эмпирические, или критериальные, уравнения, полученные разными авторами [89, 91, 96].

Толщину пленки жидкого пентакарбонила железа удобнее всего рассчитывать по уравнению Н. И. Новикова [96]

(V-44)

где р — давление перед входом в форсунку, кГ/мм2;

RK — внутренний радиус форсунки, м.

Длину нераспавшейся части струи можно определить по уравнению

1 7

L = ?-We(Re-\Q-*) », (V-45)

где We — критерий Вебера;

Re — критерий Рейнольдса.

Для определения размеров капель, образующихся при первичном распылении, можно пользоваться формулами Н. И. Новикова [96] и Тайлера [97]. Несмотря на то что они по-разному оценивают зависимость размера капель от геометрических размеров форсунки, расчеты, проведенные по этим формулам, дают идентичные результаты.

Формула Новикова:

^ = 38 = 3|/^. (V-46) Формула Тайлера:

dmax = 2rcJ^^. (V-47)

Как уже отмечалось выше, процесс распыления не останавливается на образовании капель. При превышении силами сопротивления сил инерции наступает режим распада капли (вторичное распыление). Критериальное урав-

102

Иение распада, применимое и для случая распада жидкого карбонила, записывается в виде:

4

j^ir _ Ргазw* ^ср ~ Р^аз Wc* (V-48)

Согласно работам М. С. Волынского [95], при К" = = 10,7 начинается раздвоение капли, а при К" = 14 — полный ее распад. Экспериментальные данные [91] показывают, что распад капли (вторичное распыление) возникают при We "|/VC > 6,22. При этом уравнение распада капли запишется в виде:

We= 150 Z-°,087, (V-49)

где Z — критерий Онезорге.

На рис. 35 приводятся фотографии процесса вторичного распыления — распада отдельной капли [89]. Здесь ясно видна деформация капли до формы, напоминающей диск, и превращение ее в тело с тонкой оболочкой, разрыв которой приводит к образованию спектра микрокапель высокой дисперсности. Как показывает расчет, размер микрокапель пентакарбонила железа составляет 5- 10~б см. Взвесь таких частиц жидкости по своим свойствам близка к туманам. Максимальный диаметр микрокапель, образующихся в результате вторичного распыливания, подсчитывается по формуле (V-48), если принять К" = = 14

страница 26
< 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

Скачать книгу "Карбонильное железо" (2.52Mb)


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

 

 

Реклама
компьютерные курсы в москве корал
оттеночные линзы светленз фото
обучение наращиванию ногтей
курсы финансового менеджмента на земляном валу

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
(05.12.2016)