Свойства газов и жидкостей - Рид Р.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Другие сравнения также дают хорошие результаты. В одной из работ рекомендуют эти корреляции давления паров для расчета г|э и, следовательно, Д#о-Однако в таких случаях требуются точные значения AZP. К настоящему времени
188
0,4 0,5 Ofi OJ O? 0,9 I9O
Приведенная температура
Энными для пропана.
специализированные корреляции AZ0 [например, уравнение (6.4.2)] неточны. Лучше AZ0 определять по P—V—T соотношениям, описанным в гл. 3, как для насыщенного пара, так и для насыщенной жидкости.
6-15. ТЕПЛОТА ПАРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ НОРМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ КИПЕНИЯ
Теплота парообразования при нормальной температуре кипения (АЯ0&) является константой чистого вещества, которую иногда используют в корреляциях свойств. Любая из корреляций, рассмотренных в разделах 6.12—6.14, может быть использована для определения АЯ0^, если T = ТьнР = 1 атм. Ниже обсу-
189
ждаются вопросы использования таких корреляций и в дополнение к этому предлагается несколько специальных методов.
Расчет AHVb по соотношениям для давлений паров. В табл. 6.2 представлены уравнения для of> = AHj(RT0 AZ0), соответствующие наиболее точным уравнениям давления паров. Каждое из этих уравнений может быть использовано для определения г|э (Ть). Исключение составляет уравнение Тека—Стила, в котором АН0Ь используется в качестве входной переменной. Зная гр (Ть) и AZ0 (Ть), можно определить АНщ.
В корреляции Антуана используются специальные константы (например, из приложения А). Для соотношений Клапейрона, Ли—Кеслера, Риделя, Фроста— Колкуорфа—Тодоса и Риделя—Планка—Миллера выражения для if> даны в табл. 6.2. Для "ф (Ть) может быть показано, что
V(Tb) = f(Tbr,Pc) (6.15.1)
На рис. 6.7 и 6.8 представлены значенияа|) (7^), соответствующие упомянутым уравнениям для давления паров в двух случаях. На рис. 6.7 приведена зависимость \|? (7fc) от Тьг при критическом давлении, равном 40 атм. На рис. 6.8. показана зависимость г|э (Ть) от P0 при Тъг — 0,66. Кроме уравнения Клапейрона, разные соотношения для давлений паров дают похожие результаты. Если AZ^ находят, используя P—V—7 соотношения, рассмотренные в гл. 3, то уравнения Риделя, Фроста—Колкуорфа—Тодоса или Риделя—Планка—Миллера дают точные значения АНщ.
Следует особо остановиться на тех случаях, когда для расчетаиспользуется уравнение Клапейрона [см. уравнение (6.14.2) в табл. 6.2]. Значение г|? равно H независимо от приведенной температуры:
* С,)=* (П) = Чг=7Г (6'15'2)
190
ля.
RTC \z,
(6.15.3)
Уравнение (6.15.3) широко применяется для быстрых, ориентировочных расчетов А#г,?. Величина AZ^ при этом обычно приравнивается единице. В такой форме соотношение (6.15.3) называют уравнением Джиакалоне [26]. Проверки показывают, что это уравнение обычно дает завышенные на несколько процентов значения АЯ^. Для повышения точности уравнения Джиакалоне в работах [23, 41] предлагается использовать корректирующие члены, однако лучшие результаты могут быть достигнуты, если применяются соотношения, рассматриваемые ниже.
Метод Риделя. Ридель [78] несколько модифицировал уравнение (6.15.3), предположив, что
ДЯ,^ 1,093^,[Чі!|^1
(6.15.4)
При проверке метода Риделя (табл. 6.3) погрешности расчета почти всегда составляли меньше 2 %.
Метод Чена. Чен [13] скомбинировал уравнение (6.13.3) и подобное ему выражение Питцера и др., получив соотношение между ДЯ0, Pvpr и Тг и избавившись при этом от фактора ацентричности. В записи для нормальной точки кипения это выражение имеет вид
3,978T6 - 3,938 + 1,555 In P0 ia .,
ДЯ„, = RT0Tu -г . ^ Z-- (6-15-5)
1,07 -Тьг
ТАБЛИЦА 6.3. Сравнение расчетных и экспериментальных значений ДЯ0&
Среднее отклонение, %
Класс соединений число соединений уравнение Джиакалоне (6.15.3) уравнение Риделя (6.15.4) уравнение Чена (6.15.5) уравне-ние Ветере (6 15.6)
Насыщенные углеводороды 22 2,9 0,9 0,4 0,4
Ненасыщенные углеводороды 8 2,4 1,4 1,2 1,2
Циклопарафины и ароматические углеводороды 12 1,1 1,3 1,2 1,1
Спирты 7 3,6 4,0 4,0 3,8
Азот- и серусодержащие органические соединения 10 1,6 U U 1,9
Галогенпроизводные органические соединения 10 1,3 1,6 1,5 1,5
Инертные газы 5 8,4 2,1 2,2 2,5
Азот- и серусодержащие неорганические соединения 4 3,0 2,7 2,7 2,1
Неорганические галогениды 4 0,6 1,4 1,4 0,9
Оксиды 6 6,9 4,4 4,9 4,6
Другие полярные соединения 6 2,2 1,5 1,8 1,6
Всего 94 2,8 1,8 1,7 1,6
191
Результаты проверки этой корреляции даны в табл. 6.3. По точности она подобна уравнению Риделя (6.15.4). Чен провел более широкую проверку, сравнив расчетные значения АЯ^ с литературными данными для 169 веществ. Средняя погрешность расчета составила 2,1 %.
Метод Ветере. Основываясь на соотношении Фроста—Колкуорфа для давления паров, Ветере с помощью регрессионного анализа данных по &HVb получил значения численных констант и предложил соотношение, похожее на уравнение Чена:
0,4343 In P0 — 0,68859 + 0.89584Г&
AHVh = RTcTbr- . г- (6.15.6)
ь г 0,37691 —0,373067Ъг +0,14878Pc1T^ '
где P0 выражено в физических атмосферах, аТс — в кельвинах.
Как следует из табл. 6.3, это эмпирическое уравнение способно давать хорошие результаты: погрешность расчета обычно составляет менее 2 %.
