ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Постепенная конденсация систем с монотонными кривыми равновесия из "Курс теории перегонки и ректификации" С остаточным паром находится в равновесии лишь бесконечно малая масса жидкости мгновенного состава х. При этом непрерывно меняется и состав у остаточного пара, обогащающегося в ходе конденсации низкокипящим компонентом. [c.163] Как и при постененном выкипании, численное значение интеграла в правой части уравнения (IV.20) определяется графическим путем как площадь под кривой, дающей зависимости 1/(у — х) в функции у между пределами от у = а до у = у. [c.164] Незначительное различие в способах вывода конечной формулы для постепенного выкипания и постепенной конденсации объясняется тем, что в первом случае знаки dL и dx совпадают, тогда как во втором случае dG 0, а dy 0. [c.164] Выведенные выще уравнения, относящиеся к бинарной системе, могут быть использованы для рассмотрения однократных процессов изменения фазового состояния в системах с любым числом компонентов. [c.164] Расчет по уравнениям (IV. 26) и (IV. 27) ведут тем же методом постепенного приближения, задаваясь величиной е и проверяя правильность ее по отклонению суммы составов равновесных фаз от единицы. [c.166] Важно отметить, что исходное фазовое состояние начальной системы не предсгавляет никакого значения для методики расчета, изложенной выше. Независимо от того, в жидкой или паровой фазе была исходная система и является ли процесс однократного изменения ее фазового состояния испарением или конденсацией, расчет степени отгона е и составов равновесных фаз ведется по одним и тем же уравнениям (IV. 23) -или (IV. 26). [c.167] Пересчет молярной степени отгона е в весовую е ведется fI0 той же формуле., что и в бштрной системе... [c.167] Пример. Определить весовую степень отгона в трехкомпонентной системе, содержащей 10% (мол.) пропана, 65% н-бутана п 25% н-пентана, которая в конце процесса однократного изменения фазового состояния находится в равновесии при температуре / = 5 и под давлением /1 = 600 мм рт. ст. [c.167] Будем вести расчет степенп отгона по уравнению (IV. 23), задаваясь различными значениями е. После ряда попыток обнаруживаем, что е = 0,660 дает достаточно удовлетворительный результат, приведенный в табл. 11. [c.167] Проблем. Так, напрпмер, довольно часто ставится вопрос о том, каков будет состав паровой или жидкой фазы после испарения из данной системы определенной ее доли однократным способом при заданном давлении. Здесь неизвестной величиной является уже температура, которая и определяется описанным методом по одному из уравнений (IV. 23) или (IV. 26) путем подбора такого ее значения, чтобы найденные при этой температуре А , при подстановке в уравнения (IV. 23) или (IV. 26) превращали их в тождество. [c.168] Равным образом в несколько иной постановке задачи неизвестной величиной может оказаться давление, и тогда его значение приходится находить по тем же уравнениям тем же методом подбора. При этом попутно определяются и составы равновесных фаз. [c.168] Подобное же дифференциальное уравнение можно написать для любого компонента системы и для любого момента процесса, ибо вследствие немедленного по мере образования отвода паровой фазы с жидкостью в каждый момент находится в равновесии лишь бесконечно малая масса пара и поэтому всегда выдерживается соотношение (IV. 35). [c.169] Замечания, сделанные относительно постепенного испарения, в равной мере применимы и к процессу постепенной конденсации сложных систем. [c.171] Использование водяного пара в процессе перегонки углеводородных систем вызвано стремлением понизить температуры перегонки и тем самым предохранить от разложения недостаточно теплоустойчивые соединения. Той же цели можно достигнуть, проводя перегонку под вакуумом путем поддержания пониженного давления при помощи вакуум-насоса. Однако в ряде случаев применение водяного пара практически более целесообразно, так как при отгонке, например, сравнительно малолетучих веществ вакуумная перегонка трудно осуществима. При перегонке с водяным паром последний непосредственно вводится в массу перегоняемой жидкости, понижает своим присутствием парциальное давление, которое должны иметь углеводородные пары, чтобы жидкость закипела, и тем самым позволяет вести перегонку при более низкой температуре. Вместо водяного пара может быть использован любой химически нейтральный газ или пар. Однако при этом возникают дополнительные трудности, связанные с последующим улавливанием этого газа или пара и его отделением от дестил-лата. Отработанный же водяной пар всегда имеется на нефтезаводах в значительном количестве, а отделение воды от сжиженного дестиллата осуществляется простым отстоем. [c.172] Водяной пар может применяться для перегонки в насыщенном или перегретом состоянии, и это оказывает существенное влияние на характер процесса перегонки. [c.172] Графический расчет состава равновесных фаз при перегонке с насыщенным водяным паром. [c.174] Это уравнение того же вида, что и для бинарной системы компонентов й и ш в отсутствии насыщенного водяного пара, однако то обстоятельство, что в рассматриваемом случае меньше, чем давление системы р, на величину р , имеет следствием снижение температуры системы и соответственно изменение величины коэффициента обогащения т. [c.175] Для расчета процесса перегонки системы компонентов а и IV с насыщенным водяным паром необходимо построить соответствующую кривую равновесия или изобарные кривые кипения и конденсации. Расчет можно вести и аналитически по уравнениям (IV. 51) и (IV. 52), однако значительно нагляднее графическая методика, разъясненная на фиг. 49 на конкретном примере системы бензол — толуол. [c.175] Аналогичным образо.м могут быть определены составы равновесных фаз для любой другой температуры и по найденным данным построены кривые равновесия. При наличии равновесных данных расчет процессов перегонки ведется теми же методами, что и при отсутствии водяного пара. [c.176] Наиболее распространенной формой перегонки с водяным паром является использование в процессе не насыщенного а перегретого водяного пара, имеющего при одной и той же температуре меньшую упругость чем давление р насыщенного водяного пара. Важной особенностью применения перегретого водяного пара является то, что в жидкой фазе вода отсутствует и система является двухфазной, состоящей из одной жидкой и одной паровой фаз. [c.176] Вернуться к основной статье