ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные термодинамические соотношения равновесия пар — J жидкость из "Свойства газов и жидкостей" Научная литература по вопросам парогазожидкостного равновесия, публикуемая вот уже более 100 лет, достигла огромного числа наименований она насчитывает тысячи статей и свыше 100 книг и монографий. В табл. 8.1 перечислены авторы и названия некоторых книг, которые могут быть использованы для получения необходимых при расчете данных и для более детального ознакомления с рассматриваемыми здесь вопросами. Список, приведенный в табл. 8.1, не является полным в нем даны лишь те публикации, которые представляются наиболее полезными для инженера-практика, работающего в химической промышленности. [c.263] Существует важное различие между расчетом составов равновесных фаз и расчетом типичных волюметрических, энергетических или переносных свойств газов и жидкостей известного состава. В последнем случае нас интересует свойство смеси в целом, в то время как в первом — парциальные свойства индивидуальных компонентов, которые составляют смесь. Например, для расчета падения давления в движущейся по трубе жидкой смеси необходимо знать вязкость и плотность, этой смеси, причем для конкретного, интересующего нас состава. Однако если речь идет о составе пара, находящегося в равновесии с жидкой смесью, то знание свойств жидкой смеси этого конкретного состава уже не является весьма существенным нужно обязательно знать, как некоторые из ее свойств (в особенности энергия Гиббса) зависят от состава. При расчетах фазового равновесия необходимо знать Парциальные свойства, а их, как правило, определяют дифференцируя данные по составу. Так как дифференцируются экспериментальные данные, то происходят потери точности, часто очень значительные. Поскольку при расчетах фазового равновесия чаще всего важны парциальные свойства, а не суммарные, то неудивительно, что установление параметров фазового равновесия обычно болёе трудно и менее точно, чем расчет других свойств, которые необходимы при разработке процессов химической технологии. [c.263] В одной главе невозможно дать полное представление о парогазожидкостном равновесии в многокомпонентных системах. Рекомендовать читателю простые правила получения количественных ответов на его конкретную задачу по фазовому равновесию тоже не представляется возможным. Из-за чрезвычайного разнообразия смесей и условий по температуре, давлению и составу и, наконец, вследствие большого разнообразия в наличии, количестве и качестве используемых экспериментальных данных, читатель сам должен принимать решения, которые, конечно, могут быть проверены только путем эксперимента. [c.266] Таким образом, эта глава качественно отличается от других глав книги. Она не дает конкретных рекомендаций, как определять те или иные свойства, и представляет собой только введение в руководство по применению некоторых (далеко не всех) средств и методов, которые могут быть полезными для разработки эффективной стратегии расчета конкретных параметров фазового равновесия при проектировании технологических процессов. [c.266] Рассмотрим жидкую смесь, которая при температуре Т и давлении Р находится в равновесии со смесью паров при тех же температуре и давлении. Интересующие нас величины — это температура, давление и составы обеих фаз. Если заданы некоторые из этих величин, то задача состоит в расчете остальных. [c.266] Фундаментальной задачей является установление связи этих фугитивностей с составами смесей, поскольку при разработке процессов химической технологии интересуются именно такими составами. В последующем изложении мы будем пренебрегать влиянием поверхностных сил, гравитацией, электрическими или магнитными силами, а также другими специальными условиями, которые редко имеют место в химической промышленности. [c.267] Фугитивность компонента в смеси зависит от температуры, давлений и состава смеси. В принципе, могут использоваться любые единицы измерения состава. Тем не менее для паровой фазы состав почти всегда выражают в мольных долях //. [c.267] Величина Ф зависит от температуры и давления, а в многокомпонентной смеси еще и от всех мольных долей паровой фазы, а не только от Коэффициент фугитивности по определению нормализуется таким образом, что в то время как О, значение - 1 для всех Поэтому при низких давлениях хорошим приближением является Ф/ = 1. Но вот какое давление считать за низкое , это уже зависит от состава и температуры смеси. Для типичной смеси неполярных (или слабо полярных) веществ при температуре, близкой к нормальной точке кипения наименее летучего компонента (или выше нее), низким считается давление меньше нескольких атмосфер. Однако для смесей, содержащих сильно ассоциирующую карбоксильную кислоту, например для смеси уксусная кислота — вода /при 25 °С, коэффициенты фугитивности могут существенно отличаться от единицы при давлениях, много меньших чем 1 атм Для смесей, содержащих один компонент с очень низкой летучестью и другой с высокой, например декан метан при 25 °С, коэффициент фугитивности легкого компонента может быть близким к единице при давлениях вплоть до 10 или 20 атм, тогда как при том же давлении коэффициент фугитивности тяжелого компонента будет много больше единицы. Под-робный анализ этого вопроса дан в гл. 5 работы [66]. [c.267] Полезная корреляция для коэффициентов фугитивности при низких давлениях для смесей, включающих карбоксильные кислоты, дана Дж. Хейденом и Дж. О Коннелом Ind. Eng. hem. Pro ess Des, Dev., 14 3, 1975).. [c.267] Вернуться к основной статье