Quando un gasdotto pressurizzato viene depressurizzato rapidamente (cioè, il gas può fluire rapidamente attraverso una valvola aperta verso l'atmosfera), un effetto termodinamico fa raffreddare il gas. Questo è chiamato un processo di limitazione o effetto Joule-Thomson. La perdita di calore è funzione dell'espansione del gas da una pressione alta a una pressione più bassa ed è di natura adiabatica (non viene scambiato calore).
Determinare il gas che viene compresso nella tubazione. Ad esempio, supponiamo che il gas di anidride carbonica si trovi in una tubazione a una pressione di 294 libbre per pollice quadrato (psi) e una temperatura di 212 gradi Fahrenheit. In queste condizioni, il coefficiente Joule-Thomson è 0,6375.
Riorganizzare il calcolo della perdita di calore per isolare la temperatura finale. L'equazione di Joule-Thomson è μ = (T1 - T2) / (P1 - P2) dove μ è il coefficiente di Joule-Thomson, T1 è la temperatura iniziale, T2 è la temperatura finale, P1 è la pressione iniziale e P2 è la finale pressione. Riorganizzando i rendimenti -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Supponiamo che la pressione finale sia di 50 psi.
Calcolare la temperatura finale e la perdita di calore nel sistema. Questo viene fatto inserendo i valori come -0.6375 x (294 - 50) + 212 = T2 che calcola essere T2 = 56,45. Pertanto, la perdita di calore durante la depressurizzazione è di 212 - 56,45 o circa 155 gradi Fahrenheit.
Riferimenti
- McMaster Carr: calcoli di chimica
- "Manuale dell'ingegnere chimico di Perry"; Effetto Joule-Thomson; Robert Perry; 1984
Circa l'autore
Brian Baer scrive dal 1982. Il suo lavoro è apparso su siti Web come eHow, dove è specializzato in tecnologia, gestione e argomenti di business. Baer ha un Bachelor of Science in ingegneria chimica presso l'Università dell'Arkansas e un Master in Business Administration presso l'Università dell'Alabama, Huntsville.
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