Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
Скрытую теплоту испарения можно найти как разность энтальпии (теплосодержания, см. ниже) паров и жидкости при одинаковых температуре и давлении, т. е. L=It11 — hm, где hn — теплосодержание паров при температуре t; Itm — теплосодержание жидкости при температуре L
Энтальпия (теплосодержание). Различают энтальпию для жидких нефтепродуктов и для их паров. Под удельной энтальпией жидких нефтепродуктов при температуре t понимают то количество тепла <7*ж, которое необходимо затратить на нагревание 1 кг жидкости от 0 до f С. Энтальпия нефтепродуктов в паровой фазе слагается из количества тепла, расходуемого на нагрев жидкого нефтепродукта от O0C до температуры его кипения, его испарение (скрытая теплота испарения) и нагрев паров от температуры кипения ДО заданной Температуры t, Т. Є. /гп=7нагр + #испар + <7перегр,
где /іп — энтальпия нефтепродукта в паровой фазе при температуре t, кДж/кг (ккал/кг); qHarp— количество тепла, расходуемое на нагрев жидкого нефтепродукта от O0C до 4«т, кДж/кг (ккал/кг); <7исп — количество тепла, расходуемое на испарение нефтепродукта
* По системе СИ 1 ккал « 4,19 кДж; 1 ккал/(кг-°С) « 4,19 кДж/(кт-К).
20
500
t
С: S
200
100
О
1 1у
Жидкости /уJ yfr_4 /// /[/Парь і
1
І
W
837 125S 1615 Энтальпия, кДш[кг
при температуре его кипения, кДж/кг (ккал/кг); дПерегр — количество тепла, расходуемое на перегрев паров нефтепродукта, кДж/кг (ккал/кг).
Если не требуется перегревать пары нефтяных продуктов, то можно определить энтальпию насыщенных паров, которая при данной температуре соответствует количеству тепла, требуемому для нагрева 1 кг жидкости (нефтепродукта) от 0° С до данной температуры и испарения его при этой же температуре. Эта величина называется также полной теплотой испарения и равна энтальпии жидкости при температуре кипения плюс скрытая теплота испарения. Энтальпию насыщенных паров можно найти по справочным таблицам, а приближенно — по рис. 6. С повышением давления энтальпия нефтяных паров уменьшается.
Теплота конденсации — это количество тепла, выделяющееся при конденсации пара в жидкость при той же температуре и численно равное скрытой теплоте испарения.
Скрытая теплота плавления есть количество тепла, поглощаемое 1 кг твердого тела, когда оно при температуре плавления превращается в жидкость.
Теплота сгорания (теплотворная способность) топлива — это количество тепла, выделяемое при его полном сгорании. Различают высшую и низшую теплоту сгорания: высшая Qb учитывает тепло конденсации воды, находящейся в топливе и образующейся при его сгорании (принимают, что продукты сгорания содержат воду не в парообразном, а в жидком состоянии); низшая QH учитывает, что вода, находящаяся в топливе и образующаяся при его сгорании, уходит с дымовыми газами їв виде пара (т. е. за вычетом тепла, затрачиваемого на испарение влаги топлива, а также воды, получаемой при сгорании водорода топлива).
Так как скрытая теплота испарения воды равна 2257 кДж/кг (539 ккал/кг), разность между высшей и низшей теплотой сгорания можно определить по формуле Qh=Qb —600 (9Н+W), где H — содержание водорода в топливе, %; W — содержание воды в топливе, %. Для расчетов обычно пользуются значениями низшей (рабочей) теплоты сгорания, которая для нефтепродуктов меньше высшей на 5—10% (для каменных углей на 3%).
Теплоту сгорания можно очень точно определить при сжигании
Рис. 6. Зависимость энтальпии от температуры для нефтяных жидкостей и паров различной
/ — 0,947; 2 — 0,846; 3 — 0,746; 4 — 0,645
плотности
21
исследуемого топлива в специальном аппарате — калориметре. Если известен элементный состав топлива, то его Qn можно определить по формуле Д. И. Менделеева: QH=81C + 246H + 26(S — О) — — 6W, где С, Н, О, S, W — содержание соответственно углерода, водорода, кислорода, серы и воды в топливе, %.
Ниже приведены значения QH для некоторых веществ, в том числе нефти и нефтепродуктов:
кДж/кг ккал/кг
Углерод . . . 34,1 103 8150
Водород . . . 123,3 103 29450
Уголь:
антрацит . 30,8 103 7350
бурый . . 11,5 103—14,4 •1O3 2740—3440
Нефть .... 41,9 103 10000
Мазут .... 41,0 103 9800
Метан .... 50,7 103 12100
Ацетилен . . 48,6 103 11600
Вязкость (внутреннее трение). Вязкость — это свойство жидкости (или газа) оказывать сопротивление перемещению одного ее слоя относительно другого. Для нефтепродуктов различают вязкость динамическую, кинематическую и условную.
Динамическая вязкость г) измеряется: в системе СГС — в пуазах (П), в системе СИ —в паскаль-секундах (Па-с); Ш ~0,1Па-с. Значения динамической вязкости для некоторых характерных жидкостей следующие:
Па-с П
Эфир (при 18° С)...... 0,000026 0,00026
Бензин (при 200C)..... 0,0045 0,045
Керосин (при 2O0C)..... 0,0017 0,017
Спирт (при 18° С)...... 0,00166 0,0166
Вода (при 200C)...... 0,001006 0,01006
Глицерин (при 18° С)..... 1,10 11,0
Веретенное масло (при 20° С) . 0,042 0,42
Цилиндровое масло (при 20° С) . 0,35 3,5
Касторовое масло (при 18° С) . 1,20 12,0
Величина, обратная динамической вязкости, называется текучестью.
