ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влажность из "Облагораживание и применение нефтяного кокса" Вода в нефтяном коксе находится в виде внешней и внутренней влаги. [c.40] Внешняя, или свободная, влага при определении влажности может быть удалена воздушным высушиванием навески или ее центрифугированием. Для определения внешней влаги пробу кокса взвешивают до и после высушивания, разница в весе соответствует количеству внешней влаги. Влагу, не обнаруживающую нормальной упругости пара, называют внутренней, или гигроскопической, лабораторной, аналитической влагой. В отличие от внешней внутренняя влага является связанной. Формы связи внутренней влаги с коксом могут быть определены по величине энергии связи или работы изотермического обратимого отрыва 1 моля воды при данной влажности и неизменном составе вещества. [c.40] Ф — относительная влажность воздуха в долях единицы. [c.40] Из формулы видно, что при наличии в коксе свободной влаг (ф= 1) энергия связи молекулы воды с коксом равна нулю. [c.41] Наибольшей величиной энергии связи характеризуется адсорбированная влага. Силы связи в этом случае обусловливаются ван-дер-ваальсовским притяжением молекул твердого тела и жидкости. [c.41] Количество связанной влаги при данной температуре зависит от удельной поверхности кокса (см. табл. 2). Связанная влага по-физико-химическим свойствам существенно отличается от свободной. Она замерзает при более низких температурах, имеет меньшую теплоемкость (приблизительно 0,5 ккал1кг-град) и в несколько раз меньшее поверхностное натяжение [40]. [c.41] Высокая плотность связанной влаги (1,5—2,0 г см ) свидетельствует о высокой степени упорядоченности ее молекул. [c.41] Наиболее прочно связан с коксом молекулярный слой влаги. Последующие слои постепенно приближаются по свойствам к обычной свободной жидкости. Проведенными работами показано, чта поверхностное натяжение и вязкость воды в капиллярах радиусом не менее 400 А примерно такие же, как и для свободной воды [40]. Толщина полимолекулярного слоя адсорбированной влаги составляет несколько сот диаметров молекул жидкости. [c.41] Для удаления адсорбнионно связанной воды необходимо затратить энергию на отрыв ее молекул от поверхности кокса [подсчитывается по формуле (8)] и на фазовое превращение воды. [c.41] В соответствии с представлениями Н. Н. Федякина [41] в пористых телах с радиусом пор более 50 А наряду с адсорбированной влагой содержится и капиллярно связанная вода. В начальный момент на стенках капилляров образуется адсорбированная пленка толщиной 25 А, свойства которой, отличны от свойств свободной жидкости. Следующие порции воды не смачивают эту пленку, а образуют вогнутый мениск в капилляре. В таком случае давление насыщенного пара в капилляре ниже, чем над плоской поверхностью свободной воды. В результате этого пар, давление которого еще не достигло давления насыщения по отношению к плоской поверхности жидкости, является насыщенным по отношению к жидкой фазе в капиллярах. Это вызывает капиллярную конденсацию на пленке жидкости, находящейся на стенках капилляра. По мере увеличения диаметра пор доля капиллярно связанной влаги, по сравнению с адсорбционно связанной, возрастает. Для капилляров радиусом 1000 А давление насыщенного пара над мениском практически равно давлению насыщенного пара над плоской поверхностью свободной жидкости. [c.41] Максимальная влагоемкость кокса зависит от размера и формы частиц, которые обусловливают различную величину внешней поверхности, от пористости, зависящей в свою очередь от способа коксования, и может в сотни раз превысить суммарное содержание в нем связанной влаги. Максимальную влагоемкость коксов определяют выдержкой их в течение двух суток в воде с последующим отстаиванием в закрытом приборе еще в течение суток для стекання избыточной влаги. [c.42] Воздушно-сухое состояние кокса достигается при его длительном хранении на складах, площадках коксовых установок, в лабораториях и т. д. [c.42] Было проведено исследование кинетики сушки коксов различного способа производства и гранулометрического состава. Предварительно мы определяли максимальную влагоемкость коксов. [c.42] Кокс непрерывных процессов (порошкообразный и гранулированный) имеет обкатанную, гладкую поверхность и, следовательно, меньшее значение к по сравнению с коксом замедленного коксования, поэтому и максимальная влажность его всегда меньше. Расчеты по формуле (9) показывают, что наиболее влагоемким является кокс с частицами размером меньше 3 мм такой кокс в зимнее время в районах с суровыми климатическими условиями смерзается, если его предварительно не подвергнуть сушке. При длительном хранении свободная влага, не связанная с поверхностью, испаряется до тех пор, пока парциальное давление паров ее над поверхностью не станет равным давлению окружающей среды. [c.43] В лабораторных условиях изучалась кинетика сушки коксов при температурах 20—25 °С, относительной влажности кокса 40—50%, атмосферном давлении 750 мм рт. ст. и скорости продувки поверхности кокса воздухом (для этой цели использовался вентилятор) в пределах О—2 м1сек. [c.43] Без продувки поверхности кокса воздухом относительно постоянная влажность устанавливалась в течение 50—80 ч и составляла 0,2—1,0% в зависимости от фракционного состава кокса. Циркуляция воздуха над коксом ускоряет достижение равновесной влажности. [c.43] Если при отсутствии продувки скорость испарения равна около 1% в час, то путем принудительной подачи воздуха со скоростью 0,5 и 2 м/сек можно увеличить скорость испарения до 2,5 и 18% в час соответственно. [c.43] Из полученных данных следует, что для просушки кокса в естественных условиях необходима его выдержка в относительно тонком слое на хорошо обдуваемых ветром площадках в течение 2—3 суток. При отсутствии места для просушки, а также с целью интенсификации процесса можно использовать специальные сушилки [42]. [c.43] Вернуться к основной статье