шаталтын хүчилтөрөгчийн дэлбэрэлт
Нэг төрлийн шаталт гэдэг нь урьдчилан холилдсон хийн шаталтыг хэлнэ. Нэг төрлийн шаталтын олон жишээ бол исэлдүүлэгч бодис нь агаар дахь хүчилтөрөгч болох хий эсвэл уурын шаталтын процессууд юм: устөрөгчийн холимог, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл ба нүүрсустөрөгчийн хольцыг агаартай шатаах. Практик чухал тохиолдолд бүрэн урьдчилсан холих нөхцөл үргэлж хангагддаггүй. Тиймээс нэгэн төрлийн шаталтыг бусад төрлийн шаталттай хослуулах нь үргэлж боломжтой байдаг.
Нэг төрлийн шаталтыг ламинар ба турбулент гэсэн хоёр горимд хийж болно. Үймээн самуун нь дөлийн фронтыг салангид хэсгүүдэд хуваах замаар шаталтын процессыг хурдасгаж, үүний дагуу том хэмжээний үймээн самуунтай урвалд орж буй бодисын контактын талбайг нэмэгдүүлэх эсвэл жижиг хэмжээний үймээн самуунтай дөлний фронт дахь дулаан, масс дамжуулах процессыг хурдасгадаг. Турбулент шаталт нь өөрөө ижил төстэй байдлаар тодорхойлогддог: турбулент эргүүлэг нь шаталтын хурдыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь үймээн самууныг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.
Нэг төрлийн шаталтын бүх үзүүлэлтүүд нь исэлдүүлэгч бодис нь хүчилтөрөгч биш, харин бусад хий байдаг процессуудад илэрдэг. Жишээлбэл, фтор, хлор эсвэл бром.
Нэг төрлийн бус шаталт нь фазын интерфейс дээр явагддаг. Энэ тохиолдолд урвалд орж буй бодисын нэг нь өтгөрүүлсэн төлөвт, нөгөө нь (ихэвчлэн агаар мандлын хүчилтөрөгч) хийн фазын тархалтын улмаас ордог. Шаардлагатай нөхцөлгетероген шаталт нь өтгөрүүлсэн фазын маш өндөр буцлах цэг (эсвэл задрал) юм. Хэрэв энэ нөхцөл хангагдаагүй бол шаталт нь ууршилт эсвэл задралын өмнө явагдана. Уур эсвэл хийн задралын бүтээгдэхүүний урсгал нь гадаргуугаас шаталтын бүсэд орж, шаталт нь хийн үе шатанд тохиолддог. Шаталтын процесс нь фазын хил дээр явагдахаа больсон тул ийм шаталтыг диффузийн бараг гетероген гэж ангилж болно, гэхдээ бүрэн гетероген биш. Ийм шаталтыг хөгжүүлэх нь дөлөөс материалын гадаргуу руу чиглэсэн дулааны урсгалын улмаас хийгддэг бөгөөд энэ нь цаашдын ууршилт, задрал, шаталтын бүс рүү түлшний урсгалыг баталгаажуулдаг. Ийм нөхцөлд шаталтын урвал нь хийн хольцын эзэлхүүн дээр хэсэгчлэн нэг төрлийн бус - конденсацийн фазын гадаргуу дээр, хэсэгчлэн нэгэн төрлийн явагдах үед холимог тохиолдол үүсдэг.
Нэг төрлийн бус шаталтын жишээ бол нүүрс, нүүрсийг шатаах явдал юм. Эдгээр бодисыг шатаах үед хоёр төрлийн урвал явагдана. Зарим төрлийн нүүрс халах үед дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгаруулдаг. Ийм нүүрсийг шатаахын өмнө хийн үе шатанд шатдаг хийн нүүрсустөрөгч ба устөрөгч ялгарснаар хэсэгчилсэн дулааны задрал явагддаг. Үүнээс гадна цэвэр нүүрстөрөгчийг шатаах үед нүүрстөрөгчийн дутуу исэл CO үүсч, энэ нь эзэлхүүнээрээ шатдаг. Агаарын хангалттай илүүдэл, нүүрсний гадаргуугийн өндөр температуртай үед эзэлхүүний урвалууд гадаргууд маш ойрхон явагддаг тул тодорхой ойролцоогоор ийм процессыг нэг төрлийн бус гэж үзэх үндэслэл бий.
Жинхэнэ гетероген шаталтын жишээ бол галд тэсвэртэй дэгдэмхий металлын шаталт юм. Эдгээр процессууд нь шатаж буй гадаргууг бүрхэж, хүчилтөрөгчтэй холбоо барихаас сэргийлдэг исэлдүүлэх замаар хүндрэлтэй байж болно. Их зөрүүтэй физик, химийн шинж чанарШатаах явцад метал ба түүний ислийн хооронд оксидын хальс хагарч, хүчилтөрөгчийн шаталтын бүсэд нэвтрэх боломжийг хангана.
Бүртгэгдсэн өмнөх хэсэгфизикийн үзэгдлүүд нь химийн урвалын шинж чанар, шаталтанд оролцож буй бодисуудын нэгдлээс хамаарч өөр өөр байдаг олон янзын процесст ажиглагддаг.
Нэг төрлийн, гетероген, диффузын шаталт байдаг.
Нэг төрлийн шаталт гэдэг нь урьдчилан холилдсон хийн шаталтыг хэлнэ. Нэг төрлийн шаталтын олон жишээ бол исэлдүүлэгч бодис нь агаар дахь хүчилтөрөгч болох хий эсвэл уурын шаталтын процессууд юм: устөрөгчийн холимог, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл ба нүүрсустөрөгчийн хольцыг агаартай шатаах. Практик чухал тохиолдолд) бүрэн урьдчилсан холих нөхцөл үргэлж хангагддаггүй. Тиймээс нэгэн төрлийн шаталтыг бусад төрлийн шаталттай хослуулах нь үргэлж боломжтой байдаг.
Нэг төрлийн шаталтыг ламинар ба турбулент гэсэн хоёр горимд хийж болно. Үймээн самуун нь дөлийн фронтыг салангид хэсгүүдэд хуваах, үүний дагуу их хэмжээний үймээн самууны үед урвалд орж буй бодисуудын контактын талбайг нэмэгдүүлэх, эсвэл жижиг галын үед дөлний фронт дахь дулаан, масс дамжуулах процессыг хурдасгах зэргээс болж шаталтын процессыг хурдасгадаг. масштабын үймээн самуун. Турбулент шаталт нь өөрөө ижил төстэй байдлаар тодорхойлогддог: турбулент эргүүлэг нь шаталтын хурдыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь үймээн самууныг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.
Нэг төрлийн шаталтын бүх үзүүлэлтүүд нь исэлдүүлэгч бодис нь хүчилтөрөгч биш, харин бусад хий байдаг процессуудад илэрдэг. Жишээлбэл, фтор, хлор эсвэл бром.
Гал түймрийн үед хамгийн түгээмэл үйл явц нь диффузын шаталт юм. Тэдгээрийн дотор бүх урвалд ордог бодисууд нь хийн үе шатанд байгаа боловч урьдчилан хольдоггүй. Хатуу бодисын шингэнийг шатаах тохиолдолд хийн үе дэх түлшийг исэлдүүлэх үйл явц нь шингэнийг ууршуулах (эсвэл хатуу материалын задрал) болон холих үйл явцтай нэгэн зэрэг явагддаг.
Диффузын шаталтын хамгийн энгийн жишээ бол хийн шатаагч дахь байгалийн хийн шаталт юм. Түймрийн үед шаталтын хурдыг турбулент холилтын хурдаар тодорхойлох үед турбулент диффузын шаталтын горим хэрэгждэг.
Макромикс ба микромикс хоёрын хооронд ялгаа бий. Турбулент холих үйл явц нь хийг бага ба бага хэмжээгээр дараалан хувааж, өөр хоорондоо холих явдал юм. Сүүлийн шатанд эцсийн молекул холилдох нь молекулын тархалтаар явагддаг бөгөөд хуваагдлын хэмжээ буурах тусам хурд нь нэмэгддэг. Макро холих ажил дууссаны дараа шаталтын хурдыг бага хэмжээний түлш, агаар доторх микро холих процессоор тодорхойлно.
Интерфэйс дээр гетероген шаталт үүсдэг. Энэ тохиолдолд урвалд орж буй бодисын нэг нь өтгөрүүлсэн төлөвт, нөгөө нь (ихэвчлэн агаар мандлын хүчилтөрөгч) хийн фазын тархалтын улмаас ордог. Нэг төрлийн бус шаталтын урьдчилсан нөхцөл нь өтгөрүүлсэн фазын маш өндөр буцалгах цэг (эсвэл задрал) юм. Хэрэв энэ нөхцөл хангагдаагүй бол шаталт нь ууршилт эсвэл задралын өмнө явагдана. Уур эсвэл хийн задралын бүтээгдэхүүний урсгал нь гадаргуугаас шаталтын бүсэд орж, шаталт нь хийн үе шатанд тохиолддог. Шаталтын процесс нь фазын хил дээр явагдахаа больсон тул ийм шаталтыг диффузийн бараг гетероген гэж ангилж болно, гэхдээ бүрэн гетероген биш. Ийм шаталтыг хөгжүүлэх нь дөлөөс материалын гадаргуу руу чиглэсэн дулааны урсгалын улмаас хийгддэг бөгөөд энэ нь цаашдын ууршилт, задрал, шаталтын бүс рүү түлшний урсгалыг баталгаажуулдаг. Ийм нөхцөлд шаталтын урвал нь хийн хольцын эзэлхүүн дээр хэсэгчлэн нэг төрлийн бус - конденсацийн фазын гадаргуу дээр, хэсэгчлэн нэгэн төрлийн явагдах үед холимог тохиолдол үүсдэг.
Нэг төрлийн бус шаталтын жишээ бол нүүрс, нүүрсийг шатаах явдал юм. Эдгээр бодисыг шатаах үед хоёр төрлийн урвал явагдана. Зарим төрлийн нүүрс халах үед дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгаруулдаг. Ийм нүүрсийг шатаахын өмнө хийн үе шатанд шатдаг хийн нүүрсустөрөгч ба устөрөгч ялгарснаар хэсэгчилсэн дулааны задрал явагддаг. Үүнээс гадна цэвэр нүүрстөрөгчийг шатаах үед нүүрстөрөгчийн дутуу исэл CO үүсч, энэ нь эзэлхүүнээрээ шатдаг. Хангалттай илүүдэл агаар, нүүрсний гадаргуугийн өндөр температуртай үед эзэлхүүний урвалууд гадаргууд маш ойрхон явагддаг тул тодорхой ойролцоогоор ийм процессыг нэг төрлийн бус гэж үзэх үндэслэл болдог.
Жинхэнэ гетероген шаталтын жишээ бол галд тэсвэртэй дэгдэмхий металлын шаталт юм. Эдгээр процессууд нь шатаж буй гадаргууг бүрхэж, хүчилтөрөгчтэй холбоо барихаас сэргийлдэг исэлдүүлэх замаар хүндрэлтэй байж болно. Хэрэв шаталтын явцад метал ба түүний исэлийн физик, химийн шинж чанарт ихээхэн ялгаа байгаа бол оксидын хальс хагарч, шаталтын бүсэд хүчилтөрөгчийн хүртээмжийг хангана.
Нэг төрлийн ба гетероген шаталт.
Үзсэн жишээн дээр үндэслэн түлш ба исэлдүүлэгчийн хольцыг нэгтгэх төлөв байдлаас хамааран, i.e. Холимог дахь фазын тооноос хамааран:
1. Нэг төрлийн шаталтхийн исэлдүүлэгч орчинд шатамхай бодисын хий ба уур. Тиймээс шаталтын урвал нь нэг үе шатаас (нийтлэг төлөв) бүрдсэн системд тохиолддог.
2. Нэг төрлийн бус шаталтхийн исэлдүүлэгч орчинд хатуу шатамхай бодис. Энэ тохиолдолд урвал нь интерфэйс дээр тохиолддог бол нэг төрлийн урвал нь эзлэхүүн даяар явагддаг.
Энэ нь металлын шаталт, бал чулуу, i.e. бараг дэгдэмхий бус материал. Олон төрлийн хийн урвалууд нь нэгэн төрлийн-гетероген шинж чанартай байдаг бөгөөд нэгэн зэрэг гетероген урвалын гарал үүсэлтэй нэгэн төрлийн урвал явагдах боломжтой байдаг.
Уур эсвэл хий (дэгдэмхий бодис) ялгардаг бүх шингэн ба олон хатуу бодисын шаталт нь хийн үе шатанд явагддаг. Хатуу ба шингэн фазууд нь урвалд орж буй бүтээгдэхүүний усан сангийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Жишээлбэл, нүүрсний аяндаа шаталтын гетероген урвал нь дэгдэмхий бодисыг шатаах нэгэн төрлийн үе шатанд шилждэг. Коксын үлдэгдэл нь гетероген байдлаар шатдаг.
Бэлтгэлийн түвшингээр шатамхай хольцдиффуз ба кинетик шаталтыг ялгах.
Харгалзан шатаалтын төрлүүд (тэсрэх бодисоос бусад) нь тархалтын шаталттай холбоотой. Дөл, өөрөөр хэлбэл. Тогтвортой байдлыг хангахын тулд түлш, агаарын хольцын шаталтын бүсийг түлш, хүчилтөрөгчөөр байнга тэжээж байх ёстой. Шатамхай хийн нийлүүлэлт нь зөвхөн шаталтын бүсэд нийлүүлэх хурдаас хамаарна. Шатамхай шингэний орох хурд нь түүний ууршилтын эрчмээс хамаарна, өөрөөр хэлбэл. шингэний гадаргуу дээрх уурын даралт, улмаар шингэний температур дээр. Гал асаах температурЭнэ нь түүний гадаргуу дээрх дөл унтардаггүй шингэний хамгийн бага температур юм.
Хатуу бодисын шаталт нь дэгдэмхий пиролизийн бүтээгдэхүүнийг дараагийн шаталтаар задрах, хийжүүлэх үе шаттай байдгаараа хийн шаталтаас ялгаатай.
Пиролиз- энэ бол халаалт органик бодисагаар нэвтрэхгүйгээр өндөр температурт. Энэ тохиолдолд нийлмэл нэгдлүүдийг задлах буюу задлах нь энгийн нэгдлүүд болдог (нүүрсийг коксжуулах, газрын тосны хагарал, модыг хуурай нэрэх). Тиймээс шаталтын бүтээгдэхүүн болох хатуу шатамхай бодисыг шатаах нь зөвхөн дөлний бүсэд төвлөрдөггүй, харин олон үе шаттай шинж чанартай байдаг.
Хатуу фазыг халаах нь задрал, хий ялгаруулж, гал авалцаж, шатдаг. Бамбараас гарах дулаан нь хатуу фазыг халааж, түүнийг хийжүүлж, процесс давтагдах тул шаталтыг хадгална.
Хатуу шаталтын загвар нь дараах үе шатуудыг агуулна (Зураг 17).
Цагаан будаа. 17. Шаталтын загвар
хатуу бодис.
Хатуу фазыг дулаацуулж байна. Хайлах бодисын хувьд энэ бүсэд хайлдаг. Бүсийн зузаан нь тухайн бодисын дамжуулалтын температураас хамаарна;
Пиролиз, эсвэл хийн шатамхай бодис үүсэх хатуу үе дэх урвалын бүс;
Исэлдүүлэгчтэй хольц үүсэх хийн үе шатанд урьдчилан гал асаах;
Пиролизийн бүтээгдэхүүн нь хийн шаталтын бүтээгдэхүүн болж хувирдаг хийн үе дэх дөл буюу урвалын бүс;
Шаталтын бүтээгдэхүүн.
Шаталтын бүсэд хүчилтөрөгчийн хангамжийн хурд нь түүний шаталтын бүтээгдэхүүнээр дамжин тархахаас хамаарна.
Ерөнхийдөө, авч үзэж буй шаталтын төрлүүдийн шаталтын бүс дэх химийн урвалын хурд нь молекул эсвэл кинетик тархалтаар урвалд орж буй бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон дөл гадаргуугийн орох хурдаас хамаардаг тул энэ төрлийн шаталтыг гэж нэрлэдэг. тархалт.
Сарнисан шаталтын дөлийн бүтэц нь гурван бүсээс бүрдэнэ (Зураг 18):
1-р бүсэд хий эсвэл уур агуулагддаг. Энэ бүсэд шаталт байхгүй. Температур нь 500 0 С-ээс хэтрэхгүй. Задаргаа, дэгдэмхий бодисуудын пиролиз, өөрөө гал асаах температур хүртэл халаалт үүсдэг.
Цагаан будаа. 18. Галын дөлний бүтэц.
2-р бүсэд уур (хий) нь агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй холилдож, бүрэн бус шаталт нь нүүрстөрөгч (бага хэмжээний хүчилтөрөгч) болж СО-д хэсэгчлэн буурдаг.
C n H m + O 2 → CO + CO 2 + H 2 O;
3-р гадаад бүсэд хоёрдугаар бүсийн бүтээгдэхүүний бүрэн шаталт үүсч, галын хамгийн их температур ажиглагдаж байна.
2CO+O 2 =2CO 2 ;
Галын өндөр нь тархалтын коэффициент ба хийн урсгалын хурдтай пропорциональ бөгөөд хийн нягтралтай урвуу хамааралтай байна.
Бүх төрлийн диффузын шаталт нь гал түймэртэй холбоотой байдаг.
Кинетикшаталтыг урьдчилан шаталт гэж нэрлэдэг
холимог шатамхай хий, уур эсвэл исэлдүүлэгчтэй тоос. Энэ тохиолдолд шатаах хурд нь зөвхөн шатамхай хольцын физик-химийн шинж чанараас (дулаан дамжуулалт, дулааны багтаамж, турбулент, бодисын концентраци, даралт гэх мэт) хамаарна. Тиймээс шатаах хурд огцом нэмэгддэг. Энэ төрлийн шаталт нь тэсрэлтээс үүдэлтэй байдаг.
Энэ тохиолдолд шатамхай хольцыг аль ч цэг дээр асаах үед дөлийн фронт нь шаталтын бүтээгдэхүүнээс шинэ хольц руу шилждэг. Тиймээс кинетик шаталтын үед дөл нь ихэвчлэн тогтворгүй байдаг (Зураг 19).
Цагаан будаа. 19. Шатамхай хольц дахь дөл тархалтын схем: - гал асаах эх үүсвэр; - дөлний фронтын хөдөлгөөний чиглэл.
Хэдийгээр та эхлээд шатамхай хийг агаартай хольж, шатаагч руу оруулбал гал асаах үед хольцын урсгалын хурд нь дөл тархах хурдтай тэнцүү байх тохиолдолд суурин дөл үүсэх болно.
Хэрэв хийн хангамжийн хурд нэмэгдвэл дөл нь шатаагчаас салж, унтарч болно. Хэрэв хурдыг бууруулбал дөл нь дэлбэрэх магадлалтай шатаагч руу татагдах болно.
Шаталтын зэрэглэлийн дагуу, өөрөөр хэлбэл эцсийн бүтээгдэхүүнд шаталтын урвалын бүрэн байдал, шаталт үүсдэг бүрэн ба бүрэн бус.
Тиймээс 2-р бүсэд (Зураг 18) шаталт нь бүрэн бус, учир нь Хүчилтөрөгчийн хангамж хангалтгүй, 3-р бүсэд хэсэгчлэн хэрэглэж, завсрын бүтээгдэхүүн үүсдэг. Сүүлийнх нь хүчилтөрөгч ихтэй 3-р бүсэд бүрэн шатах хүртэл шатдаг. Утаанд тортог байгаа нь бүрэн шатаагүй байгааг илтгэнэ.
Өөр нэг жишээ: хүчилтөрөгч дутагдалтай үед нүүрстөрөгч шатдаг нүүрстөрөгчийн дутуу исэл:
Хэрэв та O нэмбэл урвал дуусна:
2СО+O 2 =2СО 2.
Шатаах хурд нь хийн хөдөлгөөний шинж чанараас хамаарна. Тиймээс ламинар болон турбулент шаталтыг хооронд нь ялгадаг.
Тиймээс ламинар шаталтын жишээ бол тайван агаар дахь лааны дөл юм. At ламинар шаталтхийн давхаргууд нь эргэлдэхгүйгээр зэрэгцээ урсдаг.
Турбулент шаталт– шаталтын хий эрчимтэй холилдож, дөлний урд хэсэг бүдгэрч буй хийн эргүүлэг хөдөлгөөн. Эдгээр төрлүүдийн хоорондох хил хязгаар нь урсгал дахь инерцийн хүч ба үрэлтийн хүчний хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог Рейнольдсын шалгуур юм.
Хаана: у- хийн урсгалын хурд;
n- кинетик зуурамтгай чанар;
л- шугаман хэмжээ.
Ламинар хилийн давхаргыг турбулент давхаргад шилжүүлэх Рейнольдсын тоог критик Re cr, Re cr ~ 2320 гэж нэрлэдэг.
Турбулент нь шаталтын бүтээгдэхүүнээс шинэ хольц руу илүү эрчимтэй дулаан дамждаг тул шаталтын хурдыг нэмэгдүүлдэг.
Үзсэн жишээн дээр үндэслэн түлш ба исэлдүүлэгчийн хольцыг нэгтгэх төлөв байдлаас хамааран, i.e. Холимог дахь фазын тооноос хамааран:
1. Нэг төрлийн шаталтхийн исэлдүүлэгч орчинд шатамхай бодисын хий ба уур. Тиймээс, шаталтын урвал нь нэг үе шатаас бүрдэх системд (агрегат төлөв) явагддаг.
2. Нэг төрлийн бус шаталтхийн исэлдүүлэгч орчинд хатуу шатамхай бодис. Энэ тохиолдолд урвал нь интерфэйс дээр тохиолддог бол нэг төрлийн урвал нь эзлэхүүн даяар явагддаг.
Энэ нь металлын шаталт, бал чулуу, i.e. бараг дэгдэмхий бус материал. Олон төрлийн хийн урвалууд нь нэгэн төрлийн-гетероген шинж чанартай байдаг бөгөөд нэгэн зэрэг гетероген урвалын гарал үүсэлтэй нэгэн төрлийн урвал явагдах боломжтой байдаг.
Уур эсвэл хий (дэгдэмхий бодис) ялгардаг бүх шингэн ба олон хатуу бодисын шаталт нь хийн үе шатанд явагддаг. Хатуу ба шингэн фазууд нь урвалд орж буй бүтээгдэхүүний усан сангийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Жишээлбэл, нүүрсний аяндаа шаталтын гетероген урвал нь дэгдэмхий бодисыг шатаах нэгэн төрлийн үе шатанд шилждэг. Коксын үлдэгдэл нь гетероген байдлаар шатдаг.
4.3. Диффуз ба кинетик шаталт.
Шатамхай хольц бэлтгэх зэргээс хамааран диффуз ба кинетик шаталтыг ялгадаг.
Харгалзан шатаалтын төрлүүд (тэсрэх бодисоос бусад) нь тархалтын шаталттай холбоотой. Дөл, өөрөөр хэлбэл. Тогтвортой байдлыг хангахын тулд түлш, агаарын хольцын шаталтын бүсийг түлш, хүчилтөрөгчөөр байнга тэжээж байх ёстой. Шатамхай хийн нийлүүлэлт нь зөвхөн шаталтын бүсэд нийлүүлэх хурдаас хамаарна. Шатамхай шингэний орох хурд нь түүний ууршилтын эрчмээс хамаарна, өөрөөр хэлбэл. шингэний гадаргуу дээрх уурын даралт, улмаар шингэний температур дээр. Гал асаах температурЭнэ нь түүний гадаргуу дээрх дөл унтардаггүй шингэний хамгийн бага температур юм.
Хатуу бодисын шаталт нь дэгдэмхий пиролизийн бүтээгдэхүүнийг дараагийн шаталтаар задрах, хийжүүлэх үе шаттай байдгаараа хийн шаталтаас ялгаатай.
Пиролиз- Энэ нь органик бодисыг агаар нэвтрэхгүйгээр өндөр температурт халаах явдал юм. Энэ тохиолдолд нийлмэл нэгдлүүдийг задлах буюу задлах нь энгийн нэгдлүүд болдог (нүүрсийг коксжуулах, газрын тосны хагарал, модыг хуурай нэрэх). Тиймээс шаталтын бүтээгдэхүүн болох хатуу шатамхай бодисыг шатаах нь зөвхөн дөлний бүсэд төвлөрдөггүй, харин олон үе шаттай шинж чанартай байдаг.
Хатуу фазыг халаах нь задрал, хий ялгаруулж, гал авалцаж, шатдаг. Бамбараас гарах дулаан нь хатуу фазыг халааж, түүнийг хийжүүлж, процесс давтагдах тул шаталтыг хадгална.
Хатуу шаталтын загвар нь дараах үе шатуудыг агуулна (Зураг 17).
Цагаан будаа. 17. Шаталтын загвар
хатуу бодис.
хатуу фазыг халаах. Хайлах бодисын хувьд энэ бүсэд хайлдаг. Бүсийн зузаан нь тухайн бодисын дамжуулалтын температураас хамаарна;
пиролиз, эсвэл хийн шатамхай бодис үүсэх хатуу үе дэх урвалын бүс;
исэлдүүлэгчтэй хольц үүсэх хийн үе шатанд урьдчилан дөл;
пиролизийн бүтээгдэхүүнийг хийн шаталтын бүтээгдэхүүн болгон хувиргах хийн үе дэх дөл, эсвэл урвалын бүс;
шаталтын бүтээгдэхүүн.
Шаталтын бүсэд хүчилтөрөгчийн хангамжийн хурд нь түүний шаталтын бүтээгдэхүүнээр дамжин тархахаас хамаарна.
Ерөнхийдөө, авч үзэж буй шаталтын төрлүүдийн шаталтын бүс дэх химийн урвалын хурд нь молекул эсвэл кинетик тархалтаар урвалд орж буй бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон дөл гадаргуугийн орох хурдаас хамаардаг тул энэ төрлийн шаталтыг гэж нэрлэдэг. тархалт.
Сарнисан шаталтын дөлийн бүтэц нь гурван бүсээс бүрдэнэ (Зураг 18):
1-р бүсэд хий эсвэл уур агуулагддаг. Энэ бүсэд шаталт байхгүй. Температур нь 500 0 С-ээс хэтрэхгүй. Задаргаа, дэгдэмхий бодисуудын пиролиз, өөрөө гал асаах температур хүртэл халаалт үүсдэг.
Цагаан будаа. 18. Галын дөлний бүтэц.
2-р бүсэд уур (хий) нь агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй холилдож, бүрэн бус шаталт нь нүүрстөрөгч (бага хэмжээний хүчилтөрөгч) болж СО-д хэсэгчлэн буурдаг.
C n H m + O 2 → CO + CO 2 + H 2 O;
3-р гадаад бүсэд хоёрдугаар бүсийн бүтээгдэхүүний бүрэн шаталт үүсч, галын хамгийн их температур ажиглагдаж байна.
2CO+O 2 =2CO 2 ;
Галын өндөр нь тархалтын коэффициент ба хийн урсгалын хурдтай пропорциональ, хийн нягттай урвуу хамааралтай байна.
Бүх төрлийн диффузын шаталт нь гал түймрийн шинж чанартай байдаг.
КинетикШатаах гэдэг нь шатамхай хий, уур эсвэл тоосыг исэлдүүлэгчээр урьдчилан холих явдал юм. Энэ тохиолдолд шатаах хурд нь зөвхөн шатамхай хольцын физик-химийн шинж чанараас (дулаан дамжуулалт, дулааны багтаамж, турбулент, бодисын концентраци, даралт гэх мэт) хамаарна. Тиймээс шатаах хурд огцом нэмэгддэг. Энэ төрлийн шаталт нь тэсрэлтээс үүдэлтэй байдаг.
IN 
Энэ тохиолдолд шатамхай хольцыг аль ч цэг дээр асаах үед дөл нь шаталтын бүтээгдэхүүнээс шинэ хольц руу шилждэг. Тиймээс кинетик шаталтын үед дөл нь ихэвчлэн тогтворгүй байдаг (Зураг 19).
Цагаан будаа. 19. Шатамхай хольц дахь дөл тархалтын схем: - гал асаах эх үүсвэр; - дөлний фронтын хөдөлгөөний чиглэл.
Хэдийгээр та эхлээд шатамхай хийг агаартай хольж, шатаагч руу оруулбал гал асаах үед хольцын урсгалын хурд нь дөл тархах хурдтай тэнцүү байх тохиолдолд суурин дөл үүсэх болно.
Хэрэв хийн хангамжийн хурд нэмэгдвэл дөл нь шатаагчаас салж, унтарч болно. Хэрэв хурдыг бууруулбал дөл нь дэлбэрэх магадлалтай шатаагч руу татагдах болно.
Шаталтын зэрэглэлийн дагуу, өөрөөр хэлбэл эцсийн бүтээгдэхүүнд шаталтын урвалын бүрэн байдал, шаталт үүсдэг бүрэн ба бүрэн бус.
Тиймээс 2-р бүсэд (Зураг 18) шаталт нь бүрэн бус, учир нь Хүчилтөрөгчийн хангамж хангалтгүй, 3-р бүсэд хэсэгчлэн хэрэглэж, завсрын бүтээгдэхүүн үүсдэг. Сүүлийнх нь хүчилтөрөгч ихтэй 3-р бүсэд бүрэн шатах хүртэл шатдаг. Утаанд тортог байгаа нь бүрэн шатаагүй байгааг илтгэнэ.
Өөр нэг жишээ: хүчилтөрөгч дутагдалтай үед нүүрстөрөгч нь нүүрстөрөгчийн дутуу исэл болж шатдаг.
Хэрэв та O нэмбэл урвал дуусна:
2СО+O 2 =2СО 2.
Шатаах хурд нь хийн хөдөлгөөний шинж чанараас хамаарна. Тиймээс ламинар болон турбулент шаталтыг хооронд нь ялгадаг.
Тиймээс ламинар шаталтын жишээ бол тайван агаар дахь лааны дөл юм. At ламинар шаталтхийн давхаргууд нь эргэлдэхгүйгээр зэрэгцээ урсдаг.
Турбулент шаталт– шаталтын хий эрчимтэй холилдож, дөлний урд хэсэг бүдгэрч буй хийн эргүүлэг хөдөлгөөн. Эдгээр төрлүүдийн хоорондох хил хязгаар нь урсгал дахь инерцийн хүч ба үрэлтийн хүчний хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог Рейнольдсын шалгуур юм.
,
(4.1)
Хаана: - хийн урсгалын хурд;
- кинетик зуурамтгай чанар;
л- шугаман хэмжээ.
Ламинар хилийн давхаргыг турбулент давхаргад шилжүүлэх Рейнольдсын тоог критик Re cr, Re cr ~ 2320 гэж нэрлэдэг.
Турбулент нь шаталтын бүтээгдэхүүнээс шинэ хольц руу илүү эрчимтэй дулаан дамждаг тул шаталтын хурдыг нэмэгдүүлдэг.
Хийн исэлдүүлэгч дэх шингэн ба хатуу шатамхай бодисын гетероген шаталт. Нэг төрлийн бус шаталтын хувьд шингэн бодис их ач холбогдолууршилттай байдаг. Амархан ууршдаг шатамхай бодисын гетероген шаталт нь практикт хамаарна нэгэн төрлийн шаталт, учир нь Ийм шатамхай бодис нь гал асаахаас өмнө бүрэн эсвэл бараг бүрэн уурших цагтай байдаг. Технологийн хувьд тодорхой хэмжээний органик бодис агуулсан хатуу түлш, гол төлөв нүүрсийг нэг төрлийн бус шатаах нь түлшийг халаахад задарч, уур, хий хэлбэрээр ялгардаг. Түлшний дулааны тогтворгүй хэсгийг ихэвчлэн дэгдэмхий, дэгдэмхий гэж нэрлэдэг. Удаан халаах үед шаталтын үе шат эхлэх тодорхой үе шаттай хэв маяг ажиглагдаж байна - эхлээд дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүд ба тэдгээрийн гал асаах, дараа нь нүүрстөрөгчөөс гадна коксын үлдэгдэл гэж нэрлэгддэг хатуу бодисын гал асаах, шаталт. түлшний эрдэс хэсэг болох үнсийг агуулдаг.
Мөн үзнэ үү:
-
-
-
-
нэвтэрхий толь бичигметаллургийн салбарт. - М .: Интерметрийн инженерчлэл. Ерөнхий редактор Н.П. Лякишев. 2000 .
Бусад толь бичгүүдээс "гетероген шаталт" гэж юу болохыг хараарай.
гетероген шаталт- Шингэн ба хатуу бодисын шаталт. хийн хэлбэрийн шатамхай бодис. исэлдүүлэгч бодис Шингэн зүйлсийн хотын хувьд тэдгээрийн уурших үйл явц маш чухал юм. Г. g. шатамхай бодисыг практикт амархан ууршуулдаг. нэгэн төрлийн хотыг хэлнэ, учир нь өмнө нь ч ийм шатамхай зүйлс...... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага
гетероген шаталт- heterogeninis degimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Skysčio ar kietosios medžiagos degimas. attikmenys: англи хэл. гетероген шаталт орос. гетероген шаталт ... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
гетероген шаталт- heterogeninis degimas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Degimas, kai reaguojančiosios medžiagos yra skirtingos agregatinės būsenos ir reakcija vyksta jų skirtingų fazių pazių sąlyuėu. attikmenys: англи хэл. гетероген шаталтын вок.…… Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Шатаах- их хэмжээний дулаан ялгаруулж, ихэвчлэн тод гэрэл (дөл) дагалддаг нарийн төвөгтэй, хурдан явагддаг химийн хувирал. Ихэнх тохиолдолд хий нь бодисын экзотермик исэлдэлтийн урвал дээр суурилдаг ... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг
Түлш гэх мэт бодисын нарийн төвөгтэй, хурдан химийн хувирал нь их хэмжээний дулаан, тод туяа (дөл) ялгардаг. Ихэнх тохиолдолд шаталтын үндэс нь экзотермик ... ...
Шатаах (урвал)- (а. шатаах, шатаах; н. Бреннен, Вербреннунг; е. шаталт; i. шаталт) хурдан явагдах исэлдэлтийн урвал, бодис ялгарах дагалддаг. дулааны хэмжээ; ихэвчлэн хурц гэрэл (дөл) дагалддаг. Ихэнх тохиолдолд… … Геологийн нэвтэрхий толь бичиг
Шатаах- шатамхай бодисын исэлдэлтийн экзотермик урвал, ихэвчлэн харагдахуйц цахилгаан соронзон цацраг дагалдаж, утаа ялгардаг. G. нь шатамхай бодисыг исэлдүүлэгч бодис, ихэвчлэн агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэхэд үндэслэдэг. Ялгах ...... Оросын хөдөлмөр хамгааллын нэвтэрхий толь бичиг
ШАТАЛТ- нарийн төвөгтэй хими системд дулааны хуримтлал эсвэл катализаторын урвалын бүтээгдэхүүнтэй холбоотой өөрийгөө аажмаар хурдасгах нөхцөлд тохиолддог урвал. Г.-ийн тусламжтайгаар өндөр температурт (хэдэн мянган К хүртэл) хүрч болох бөгөөд ихэвчлэн тохиолддог ... ... Физик нэвтэрхий толь бичиг
ШАТАЛТ- нарийн төвөгтэй, хурдан урсдаг химийн процесс. дулаан ялгарах дагалддаг хувирал. Энэ нь ихэвчлэн түлш (жишээлбэл, нүүрс, байгалийн хий) болон исэлдүүлэгч (хүчилтөрөгч, агаар гэх мэт) агуулсан системд тохиолддог. Нэг төрлийн байж болно (урьдчилан ... ... Том нэвтэрхий толь бичиг Политехникийн толь бичиг
Хийн исэлдүүлэгч дэх хий ба уурын шатамхай бодисыг шатаах. Шаталтыг эхлүүлэхийн тулд эрчим хүчний анхны импульс шаардлагатай. Өөрөө болон албадан гал асаах эсвэл гал асаах хооронд ялгаа бий; ихэвчлэн тархдаг ... Металлургийн нэвтэрхий толь бичиг
Номууд
- Хатуу түлшний хэсгүүдийн гетероген шаталт, Гремячкин Виктор Михайлович. Бөөмийн шаталтын үйл явцын онолын үндэслэлийг авч үзсэн хатуу түлш, үүнд нүүрстөрөгч агуулсан уламжлалт нүүрсустөрөгчийн түлш төдийгүй металлын тоосонцор...