Eigenschaften von Ethylen unter Druckabfall

Ethyleninteressierter · Anmeldungsdatum: 06.06.2011 Beiträge: 3

Meine Frage:
Hallo Experten. Ich brauche Eure Hilfe, da ich kein Physiker bin. Es geht um das Verhalten (Temperatur/Aggregatzustand) von Ethylen. Angenommen es befindet sich in einem isolierten Stück einer Pipeline, unter ca 78 bar Druck und bei ca 12 Grad Celsius. Pipeline Innendurchmesser ca 203 mm, Länge ca 7000 mm. Die Dichte des Ethylen ist mir nicht bekannt, es ist komprimiert in reiner Form. Ich lasse nun den Druck langsam über ein 2" Rohr ab, sagen wir über eine halbe Stunde, bis er auf 0 bar ist. Wie verhält sich die Temperatur des Ethylen bei dieser Aktion (im nominalen Stück der Leitung, nicht im 2" Abgang), und wie verändert sich wann die Temperatur. Bitte gerne ausführliche Antworten. Besten Dank im Voraus!

Meine Ideen:
und wie würde feiner Staub nach dieser Aktion aussehen, der in der Leitung steckt. Pulverisiert, oder in irgendeiner Form fest?

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

ein paar erste gedanken, keine komplette loesung:

ethylen unter den von dir beschriebenen bedingungen wuerde ich noch hinreichend gut-naeherungsweise als ein ideales gas auffassen.

es hat eine krtitische temperatur von 9.2 °C, und sollte also bei 12°C sich nicht mehr verfluessigen lassen, egal wie hoch du den druck machst
(zugehoeriger kritischer druck 50.4 bar)

senkst du nun durch deine nebenleitung den druck ab, so kommt es (hinreichend gut isolierte pipeline mal zunaechst unterstellt) zu einer adiabatischen expansion
http://www.pci.tu-bs.de/aggericke/PC1/Kap_II/Expansion.htm
[ein absenken auf 0 bar absolut meinst du wahrscheinlich nicht, sondern einen angleich an den aussendruck, mithin an 1 bar]

die temperaturabsenkung die dein in der pipeline befindliches restgas erleidet laesst sich berechnen, z.b. ueber die adiabatengleichungen
http://www.wissenschaft-online.de/abo/lexikon/physik/205
(benoetigte physikochemische daten siehe z.b. hier: http://encyclopedia.airliquide.com/Encyclopedia.asp?GasID=29)
(es wird etwas aufwendiger dadurch, dass du einen stoffmengenverlust mit einbeziehen musst: die basisgleichungen gehen vom vereinfachten fall n= const. aus)

die spannende frage ist nun, ob du waehrend dieser abkuehlung die 9.2 grad celsius am restgas unterschreitest solange der restdruck noch oberhalb 50 bar ist: dann kaeme es in der pipeline in der tat zur (partiellen) verfluessigung

so in die richtung muesstest du mal rechnen, und ich hoffe meine ersten gedanken dazu weisen dir ein wenig den weg

gruss

ingo

Ethyleninteressierter · Anmeldungsdatum: 06.06.2011 Beiträge: 3

ja, ich meine den atmosphärischen Druck ( hoffe es ist richtig so). Ich brauche die Antwort leider etwas detailierter. Kann schon sein, dass ihr genauere Angaben von mir wünschenwert fändet, die habe ich aber nicht. Sagen wir ich erreiche bei immer noch über 50 bar eine Temperatur von 9 Grad C. Das Ethylen wird sich verflüssigen. Wird es damit den auch schockartig kälter, oder bleibt die Temperatur zu dieser Zeit in etwa konstand?
Ich habe gehört, dass Ethylen einen starken Temperaturabfall erreicht, wenn man von 15 bar auf 0 bar senkt.
Mich interessiert im Prinzip: Was kann alles temperaturmässig passieren, und warum, und vor allem wann, also verschiedene Druck/Temperaturvarianten. Kann jemand mehrere Möglichkeiten durchspielen? Sehr interessant sind für mich Temperaturen von 0 Grad C und tiefer...

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

Ethyleninteressierter · Anmeldungsdatum: 06.06.2011 Beiträge: 3

Erstmal vielen Dank Ingo! Ich denke ich werde demnächst mal bei air liquide anrufen. Ich bin leider Laie und kann auch mit Formeln nichts anfangen, das ist zu abstrakt für mich. Bei meiner Arbeit ist ein Problem aufgetreten und ich hätte gerne die Gründe gewusst, da sich niemand so wirklich 100% ig damit auskennt...