logo
ОХТ-6_new

Химический состав сухого воздуха в приземном слое

№ п/п

Газ

Концентрация, %

объемная

массовая

1

Азот

78,09

75,5

2

Кислород

20,95

23,1

3

Аргон

0,932

1,286

4

Оксид углерода (IV)

0,032

0,046

5

Неон

1,8 . 10–3

1,3. 10–3

6

Гелий

4,6. 10–4

7,2. 10–5

7

Криптон

1,1. 10–4

2,9. 10-4

8

Оксид азота (I)

5,0. 10–5

7,7. 10–5

9

Водород

5,0. 10–5

7,6. 10–6

10

Озон

2,0. 10–7

3,3. 10–6

В практических расчетах, не требующих большой точности, принима­ют, что воздух содержит, % об. (% масс.): азота 79 (77) и кислорода 21 (23).

2.4.1. Воздух как реагент. Как было упомянуто в начале этой главы, воздух ширко применяют в химической технологии как окислитель, содержа­щий кислород. Примерами таких процессов могут служить реакции:

1. Hедеструктивного окисления, в которых число атомов углерода в образующемся кислородсодержащем соединении такое же, как в исходном соединении, например:

0,5O2

RCH2CH3 R(ОН)CHCH3; (2.11) одноатомный спирт

O

HC – CH3 HC – C

3O2 O + 3Н2О; (2.12)

HC – CH3 HC – C

O

2-бутен малеиновый ангидрид

0,5О2 ОН циклогексанол ; (2.13) О2

циклогексан О + Н2О

ц иклогексанон

СН3 + 1,5О2 СООН + Н2О. (2.14)

толуол бензойная кислота

  1. Деструктивного окисления (с расщеплением связей С – С):

2,5О2

СН3СН2СН2СН3 2СН3СООН + Н2О; (2.15)

бутан уксусная кислота

О

Н С – С

4,5О2 О + 2Н2О + 2СО2; (2.16)

НС – С

О

бензол малеиновый ангидрид

2,5О2

НООС(СН2)4СООН + Н2О. (2.17)

циклогексан адипиновая кислота

3. Окислительной конденсации (окислительное соче­тание) – окисле­ние, сопровождающееся связыванием исходных компонен­тов:

1,5O2

2RH ROOR + H2O; (2.18)

алкан пероксид

1,5O2

RCH3 + NH3 RCN + 3H2O; (2.19)

алкан аммиак нитрил

1,5О2

СН2 = СН – СН3 + NH3 СН2 = СН – С N + 3Н2О. (2.20)

акрилонитрил

Воздух, применяемый в качестве реагента, необходимо очищать от пы­ли, влаги и контактных ядов. Такую очистку ведут в промывных башнях жид­кими поглотителями (щелочами, водой, этаноламинами, раствором амми­ака), мокрых и сухих фильтрах, аппаратах с твердыми адсорбентами.

Существует два источника загрязнения атмосферы: естественный и ан­тропогенный. Второй источник наиболее опасный. Он имеет место в резуль­тате вредных выбросов электроэнергетики, цветной и черной металлургии, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и других от-раслей хозяйственной деятельности человека. В табл. 2.4 приведены объемы вредных выбросов промышленности России в 1996–2002 г.г. (тыс. т).

2.4.3. Воздух как теплоноситель. Несмотря на низкую теплопровод­ность, воздух довольно широко используется в химической технологии в качестве хладагента, особенно в нефтепереработке. Это объясняется низкой стоимостью воздуха по сравнению с другими хладагентами и простотой ус­тройств воздушных холодильников.

2.4.5. Другие области применения воздуха в химической промыш­лен­ности. Воздух применяют для продувки аппаратов и трубопроводов, для сжигания и распыления жидких и газообразных топлив в форсуночных и горелочных устройствах, для перемешивания текущих сред, для создания «воздушных подушек» в резервуарах и др.

Таблица 2.4