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窒素封止に関する問題

2017-03-20View Original

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以前はかなり簡単だと思っていたのに、今日になって突然思いついた。これまで、窒素の圧力は揮発性ガスよりも高いため、揮発性ガスの上に付着して、呼吸弁からの排出を妨げると考えられていた。でも今日ふと思ったんです。ガスは混ざり合っているのだから、窒素と揮発性ガスが混ざった場合、どうやって揮発性ガスの放出を防ぐのでしょうか。追伸:本などでよく、あるガスは密度が高いため下に沈むと書かれていますが、なぜ十分に混ざらずに下に留まるのかはさておき、空気中の様々なガスはなぜ密度の違いで層に分かれないのでしょうか?
Reply #22017-03-20
それは、気体同士が混ざり合うかどうかによります。密度の異なる2つの液体と同じで、もし混ざり合えば層に分かれることはありません。気体同士で混ざり合わない場合はほとんどありませんので、一般的には密度の異なる2つの気体には明確な境界線は生じません。密度差が非常に大きい場合を除いてです。窒素封入の原理は、有機液体の蒸発を防ぐためのものではなく、窒素の不活性性を利用して有機ガスや液体を保護し、空気中の物質が混入してリスクが生じるのを防ぐためのものです
Reply #32017-03-20
ええと、私の表現が悪かったです。実際、窒素封入は一般的に可燃性で揮発しやすいガスに用いられますが、タンク内の液体圧力が下がると窒素を吸い込んで圧力を維持し、圧力が高くなると窒素を放出します。私の質問は、窒素と揮発性ガスが混ざっている場合、呼気が純粋な窒素であることをどう保証するかということです。もし呼気が混合物だとしたら、リスクもあるでしょうね。また、窒素の圧力が高ければ、空気の侵入を防げるでしょうか?結局のところ、気体は動いているので、高圧の気体は低圧の気体が入れないから入れないのでしょうか?また、窒素封入は個人的に液体の揮発を抑えられると思います
Reply #42017-03-20
あなたが言う窒素シールというのは、タンク内の液体に対して使われるものでしょうね。タンク内の液体の圧力は、窒素シールの圧力と静液面の高さによって決まります。ですから、私の理解では、「タンク内の液体の圧力が下がったときに窒素を吸い込んで圧力を維持する」というのは、タンク内の液体の液面が下がったときに窒素を吸い込むということでしょう; 液体が揮発しやすい場合、窒素シールから排出されるガスは間違いなく混合ガスとなるため、呼吸弁の排出口を安全な方法で排出する必要がある(例えばトーチ用のマスターパイプに導入する)。窒素シールはタンク内の空間を保護し、容器内の一定の圧力を維持して外部の空気がタンク内に入り込みリスクを引き起こすのを防ぐ。窒素シールに一定の圧力があれば、液体の揮発度を低下させることができるが、通常、窒素シールの圧力はわずかな正圧となっている
Reply #52017-03-21
窒素の存在は液体表面の気象分圧を下げ、揮発を減少させる。しかし、揮発を完全に防ぐことはできず、もし有毒か有害な媒体である場合、窒素封入された排気ガスは処理が必要であり、バーナーに導入するか、活性炭吸着塔を使用する。ガスが層分離しない理由は、ガス分子間の距離が大きく、不規則な運動が激しく、ガスの密度差もそれほど大きくないため、層分離が起こりにくいからである。
Reply #62017-03-21
数値的には、確かにいくつかの分子が低圧から高圧へと移動するが、このような動きには宏観的には何の意味もない。例を挙げると、激しい自発反応にも可逆反応が存在するが、これは何の問題も示していない。
Reply #72017-03-21
窒素の存在は液体表面の気象分圧を下げるのか?
Reply #82017-03-21
実際、あなたが言うような状況では、窒素封止のより重要な意義は、圧力が下がったときに吸い込まれるのが空気やその他の非不活性ガスではなく、窒素であるという点にあります。 上の方々が話し始めた窒素シールというのは、主に機器(動力機器)で使われる窒素シールのことでしょう。
Reply #92017-03-21
表現が間違っています。液体の蒸発を減少させるはずで、液体表面の気象分圧を下げるわけではありません。
Reply #102017-03-21
では、その根拠は何ですか?深く理解しなければ、誤った情報が伝わるだけです。
Reply #112017-03-21
すみません、私が勝手に考えていました。窒素封入は、空気中の酸素が入り込んで爆発的な雰囲気を生じるのを防ぐためだけのもので、媒体の揮発を減少させることはできない。
Reply #122017-03-22
まず、多くの問題を**一緒にしてはいけません。そうすると混乱します。1. 窒素封入の主な目的は空気を遮断することです。これは安全上の暴動防止手段としてのものです。2. 窒素封入では、呼吸過程での溶剤の損失は解決できない。装置が呼気する際、蒸気は窒素と共に排出されます。3. 互いに溶け合わない気体は存在しない。4. 呼出ガスの混合気体の処理方法は、安全に関する基準に従って行う必要がある。以前、ポリマーを製造していた頃、ビニルアセテートの月末の在庫確認がいつも合わず、最終的には外に放出されたと判断するしかありませんでした。私の理解では、これくらいにしときます
Reply #132017-06-15
窒素封入のもう一つの重要な目的は、荷役時にタンクが変形するのを防ぐためでしょう
Reply #142017-06-20
個人的見解:窒素を導入することで、材料の揮発を減らし、空気の侵入を防ぐことは確実にできるが、材料の損失や装置の安全リスクを完全になくすことはできない。
Reply #152017-06-20
タンクの上部に不活性ガスである窒素を封入することで、貯蔵されている物質の揮発を抑えることができます。
Reply #162017-06-23
窒素封入の主な役割は安全保護であり、主に貯蔵容器の圧力が低下した際に生じる微少な負圧を補うことで、酸素が貯蔵容器内に侵入し、新たな混合物の生成や酸化しやすい物質が酸化して劣化するのを防ぐためのものです。 窒素封入によって溶剤の揮発は減少しない。溶剤の揮発は主にその温度と、その温度における蒸気圧の影響を受け、窒素封入によって揮発が減少することはない。 貯蔵容器内の圧力が排出保護圧力を超えると、容器内の混合ガス(窒素+溶剤ガス)が一緒に排出され、廃ガスラインに送られて処理される必要があります。
Reply #172018-07-06
まず、窒素封入の意義は、タンク内の空間にわずかな正圧の不活性ガス環境を形成することにあります。温度が下がったり、物質を取り出したりする際に、窒素封入装置が自動的に窒素を補充し、空気やその中の水分が侵入するのを防ぎます。さらに大きな意義は安全性の観点からであり、水に弱い物質の品質保持にも一定の効果があります。一方、呼気時にはもちろん窒素と化学薬品の蒸気が混ざったガスが出るため、窒素で封じるかどうかは同じことだ。 多くの専門家や、初期の規格の中にも、窒素封入によって油ガスの揮発が抑えられるとされているが、もう一度言わせてほしい。これは単に*慣性的思考によって生じた錯覚に過ぎないのだ。具体的に分析してみましょう:1、窒素封入による圧力:一般的にはわずかな正圧で、数百パスカル程度です。この程度の圧力では、化学製品の蒸気の揮発を抑制する効果はほとんど無視できます。 2、密度:空気の密度は約1.29で、窒素の密度は1.25です。たかがこれほどの気体の密度差で質的な変化が起こるというのでしょうか?ご存知の通り、窒素は空気の体積の78%を占めています。3、また、飽和蒸気濃度や飽和蒸気圧の意味についてもご理解ください。 4、気相空間の圧力と飽和蒸気圧の関係について詳細な実験的検討を行った論文もあり、実験により、非常に高い圧力でなければ飽和蒸気圧に顕著な影響は現れないことが示されている。そして窒素によるこの圧力では、明らかに効果はないだろう。 したがって、全体として見ると、窒素封入の真の意義は安全性にあり、品質にもある程度影響を与える可能性はあります(特殊な品種の場合)が、揮発の低減に関しては、本当に考慮する必要はありません。
Reply #182018-07-06
まず、窒素封止とは何でしょうか?窒素封入は、液体と空気が接触して酸化するのを防ぐために、液体表面に行われることもあります。このような場合、窒素の全圧と封入された液体の分圧が存在し、液体の窒素中での分圧は、その温度における液体の飽和蒸気圧に等しくなります。窒素の全圧が高くなるほど、液体が占める割合は非常に限られてしまいます。そう言えばわかりましたか?
Reply #192018-07-10
まずは飽和蒸気圧について説明しましょう。蒸気圧とは、液体(または固体)の表面にその物質の蒸気が存在し、これらの蒸気が液体表面に及ぼす圧力のことです。それがその液体の蒸気圧です。密閉された状態で、一定の温度において、固体や液体と相平衡にある蒸気が持つ圧力を蒸気圧と呼ぶ。同じ物質でも温度が異なると蒸気圧が変わり、温度が上昇するにつれて大きくなる。分圧の法則(ダルトンの分圧の法則)とは、混合気体の全圧は、その混合気体を構成する各成分ガスの分圧の和に等しく、また、ある成分ガスの分圧の大きさは、そのガスが混合気体と同じ体積を占めている場合に生じる圧力に等しいというものである。 ある程度の圧力の窒素が存在すると、窒素が分圧の一部を占める。それによって液体の気相分圧も低下する。
Reply #202018-07-10
液体の揮発度合いは、飽和蒸気圧と環境の分圧との差によって決まります。タンク内の液体の飽和蒸気圧は、媒体の運転温度のみに依存する。タンクの運転温度が一定であれば、タンク内の液体の飽和蒸気圧も一定となる。窒素封入処理によりタンク内の液相の表面分圧が上昇するため、液相の揮発度は低下する。もちろん、液相の表面は常に動的平衡状態にあるが、窒素封入を行わなかった場合と比べて、貯蔵タンクの気相空間へ揮発する量は大幅に減少する。実際に窒素封入後の呼吸弁からの排気を厳密に検査しても、液体分子は存在しますが、濃度は非常に低いです
Reply #212018-08-01
貯蔵タンクで使用される窒素封入は、一般的に常温での飽和蒸気圧が非常に高い常温液体の貯蔵タンクでは行われない。この場合、窒素封入圧力が同じオーダーであれば、蒸気分圧の低下により揮発量も減少すると考えられるが、状況は複雑であり、具体的な数値についてはデータによる計算が必要である。

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