Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Огородников С.К. -> "Формальдегид" -> 63

Формальдегид - Огородников С.К.

Огородников С.К. Формальдегид — Л.: Химия, 1984. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): formaldehyd.djvu
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 117 >> Следующая


dy/dx = 2,303 [у (I — у)]/(у — jr) dig Pldx (59>

где у н X — брутто-содержанне формальдегида соответственно в парах н жидкости, мол. доли, a P — общее давление паров системы.

Проверка изотермических данных по ур. (59) заключается & сравнении тангенсов углов наклона кривых y—f(x) и lgP = f(x) (табл. 36).

Как следует из данных табл. 36, абсолютное значение А в среднем равно 0,002 (0,5—1% от dyfdx и dlgP/dx), что свидетельствует о достаточной надежности экспериментальных данных.

Для описания равновесия жидкость — пар рассматриваемой системы предложено принять уравнение Ренона — Праусница [301, 302] (так называемое уравнение NRTL):

In V1 = х,« {[т1аЛ1а/(ха +- X1A1J*] + [Tj1AnZ(X1 + X1An)»]} j

InYa = *iaU*i2Ala/(*a + Jf1A11)»! + [T21A21Ax1 +X2A21)*]} (60>

A11 = ехр (-от,/): т/1 = n(Gf / - GU)/RT J

где х/ н Y' — мольная доля і-го компонента в жидкости и его коэффициент активности; a, Xi/, At/ — параметры уравнения; Gu, Gu — энергетические характеристики взаимодействия молекул в смеси и в чистом виде, Г!= 1,2

Уравнение (60) в последние годы получило широкое распространение в машинных расчетах ректификации, в связи с чем в распоряжении исследователей и производственников имеются многократно апробированные и отлаженные программы, опыт и т. д. Как видно, в этом уравнении также фигурируют коэффициенты активности компонентов. Поскольку, как указывалось выше, вопрос о давлении паров формальдегида как компонента в чистом виде в настоящее время, до некоторой степени является открытым, в работе [301] предлагают находить необходимые для расчета параметры уравнения Ренона — Праусница в два этапа. На первом этапе из экспериментальных данных о фазовом равновесии системы находятся константы А, В и С в уравнении Ан-туана, описывающего температурную зависимость давления паров некоторого гипотетического состояния формальдегида «в чистом виде, но с учетом взаимодействия с водой». Полученное выражение имеет вид:

IgP = 7,934— 1647,8/(206,0+ T) (61)

На втором этапе, с использованием этого уравнения находятся параметры соотношения (60).

Состав паровой фазы находится по соотношению:

X1ViPjQ

Уі — р

где P — общее давление. 10—2076

Рис. 44. Фрагмент фазовой диаграммы системы формальдегид — вода.

1-^4; Ґ—4'; 1"—І" — изобары [303].

При сравнении экспериментальных и расчетных данных по фазовому равновесию (табл. 37) видно, что несмотря на несколько условный характер сделанных допущений, ур. (60) обеспечивает достаточную точность описания равновесия жидкость — пар (см. также Приложение 3). Это открывает перспективы для проведения расчетов ректификации водных растворов формальдегида с помощью ЭВМ.

Точки пересечения изобар температур кипения на фазовой диаграмме с кривой ликвидуса отвечают началу выделения твердой фазы нз кипящего раствора (рис. 44). В соответствии с правилом фаз, в этих точках система теряет одну степень свободы (поскольку к двум равновесным фазам добавляется третья) и превращается в моновариантную, т. е. изобары превращаются в прямые, параллельные оси абсцисс. Эти горизонтальные отрезки продолжаются до кривой солидуса. Однако на практике, ввиду замедленного протекания реакций образования высших, нерастворимых в воде полиоксиметиленгидратов (см. гл. 1), кипящий свежеприготовленный раствор, фигуративная точка состава которого расположена между кривыми ликвидуса и солидуса, может в течение некоторого времени оставаться гомогенным, причем температура кипения такого «пересыщенного» раствора будет выше той, которая установится после завершения всех превращений в растворе и выпадения осадка полимера. Отрезки кривых отвечающих ме-тастабильному равновесию [285], на рис. 44 обозначены пунктиром.

Между правой ветвью кривой солидуса и ординатой, соответствующей 100% формальдегиду, располагается область двухфазного равновесия твердая фаза — пар, т. е. область, в которой происходит возгонка полиоксиметиленгидратов и обратный процесс непосредственного превращения паров в твердый полимер. Для ориентировочного определения положения изобар в этой области могут быть использованы данные о давлении паров формальдегида (рПфм) над полимером типа параформа. Для нахождения приближенных величин этого давления Уокер [1] рекомендует 146

Таблица 37. Сопоставление экспериментальных даииых по равновесию жидкость — пар в системе формальдегид — вода [292] с результатами расчета по ур. (60)

у — мольное содержание формальдегида в парах

Мольное содержание формальдегида в жидкости, %
Содержание формальдегида и температура кипения прн разном давлении

17,8 кПа
35,5 кПа
53,3 кПа
71,1 кПа

У. %
ТКИП' °с
У, %

У. %
T . °С 'кип1
У, %
ткип- °с

3,1
6,2 9,6 13,0 16,7 20,4 24,4 28,6 32,9 37,5 42,3 47,3 52,7
1,8 3,5 5,2 6,8 8,2 10,2 11,6 12,9 14,4 16,1 17,7
51,9 52,3 52,5 52,8 53,2 53,5 53,9 54,4 55,2 55,7 56,3
2,9 4,9 6,6 8,6 10,5 12,4 14,3 16,0 17,8 19,7 21,4 23,7 25,7
66,4 66,6 67,2 67,6 67,9 68,1 68,6 68,9 69,4 69,8 69,9 70,2 70,9
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 117 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed