замещение азотом

Резервуары с маслом, заполненные азотом, могут содержать легкокипящие вещества. Являются ли они легковоспламеняющимися и взрывоопасными? Можно ли заменить его азотом до безопасного уровня, а затем снова использовать азот? Потому что это связано с количеством остатка в трубе, её объемом, а также с объемом поступающего и уходящего газа. Трудно сделать выводы по этому объему с помощью расчетов. Можно ли использовать воду? Свойства среды?

Пусть объем резервуара для хранения нефти составляет V (м3), причем газовая фаза, находящаяся в резервуаре, в основном представлена пропаном. Теперь необходимо заменить эту газовую фазу азотом; скорость потока азота при этом составляет Q (м3/мин). Во время замены газ в резервуаре выходит из него с той же скоростью. Предположим, что процесс замены происходит плавно, то есть состав газа во всех частях резервуара одинаков. В таком случае состав газа, выходящего наружу в каждый момент времени, будет совпадать с составом газа внутри резервуара. Температура газа, используемого для замены воздуха, устанавливается равной T1 (К), а давление — равным нормальному давлению 0,1013 МПа. Для полного замены 99% пропана, находящегося в резервуаре, требуется время t. Тогда: 1) количество вещества в газообразном состоянии в резервуаре равно n = V * (273/T1) * (1/22,4) кмоль. 2) молярный расход потока вещества равен m_вход = m_выход = Q * (273/T1) * (1/22,4) кмоль/мин. 3) Время замены рассчитывается по формуле ln = -(m/n)*t; таким образом можно определить значение t. [Здесь используется принцип дифференцирования, при этом как единица рассматривается отдельный момент времени процесса замены.] Этот расчет относится к типичному нестационарному балансу масс. Используя приведенные выше формулы, вы можете указать планируемое время замены и желаемую степень замены, после чего можно найти минимальный необходимый расход азота Q. Надеюсь, это поможет вам.

Исходя из этого, каков способ замены: повышение/понижение давления, непрерывная замена или вакуумирование? . .

Для этого нужны такие сложные расчеты. Замена осуществляется путем нагнетания и сброса давления. Если объем бака составляет 30 кубических метров, и давление в нем достигает 2 кг на кубический метр, то при разбавлении концентрация среды уменьшается в три раза; в результате количество потерянного азота составит 60 кубических метров. Таким образом, процедура повторяется до достижения концентрации, соответствующей требованиям безопасности.