Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Уэйлес С. -> "Фазовые равновесия в химической технологии" -> 19

Фазовые равновесия в химической технологии - Уэйлес С.

Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии — М.: Мир, 1989. — 304 c.
ISBN 5—03—001106—4
Скачать (прямая ссылка): fazovye-ravnovesia.djvu
Предыдущая << 1 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 147 >> Следующая

Примеры 1.5 — 1.9 иллюстрируют применение вышеупомянутых правил усреднения свойств.
30 40 Р, атм
3,0 4,0 7/1/
Рис. 1.13. Вириальное уравнение, выраженное через объем и через давление.
а — величины z = РУ/КГ аргона при 25 °С. В скобках представлены значения всех членов ряда после третьего [85]; 6 — остаточный объем а эквимолярной смеси С02 и СзН6. Если уравнение имеет вид г = 1 + ВР/Р.Т, графики горизонтальны, если уравнение имеет вид г = 1 + В'Р + С'Р2, графики линейны [64]; в — данные, представленные на рис. 1.13,6, изображены в виде зависимости У(РУ - ЯГ) от 1/К Поскольку графики по существу линейны, подтверждается согласованность с С-усечен-ным вириальным уравнением г = 1 + В/У + С/У2 [64].
38 Глава 1
Пример 1.5. Псевдокритические свойства смесей этана В данном примере используются два метода:
Ррс ~ ZpcЯTpc/ Урс,
б) Ррс = 2,У1РС„
причем для нахождения 1рс, Трс и Урс применяется правило Кэя. Ниже приводятся данные для чистых компонентов:
Этан н-Гептан Единицы измерения
Тс 305,4 540,2 к
Рс 48,2 27,0 атм
Ус 148 432 мл/моль
1с 0,285 0,263
На рис. 1.33 эти результаты сравниваются с истинными величинами критического давления.
Пример 1.6. Сравнение правил усреднения для расчета
Рассмотрим эквимолярную смесь диоксида углерода и пропилена при температуре 30 °С и давлении 25,5 атм. Экспериментальное значение сжимаемости I = 0,737, экспериментальные значения критических параметров смеси: Тс = 319,8 К, Рс = 70,7 атм.
В методе 1 для определения псевдокритических свойств применяют правило Кэя. При решении задач с помощью метода 2 псевдокритическое давление находят из Ррс = 1рсЯТрС/Урс, а все прочие псевдокритические
Тс, К
СО, 304,2
С,Н6 364,9
Смесь Метод 1 334,6
Смесь Метод 2 334,6
Смесь Ист. знач. 319,8
Тг
Смесь Метод 1 0,906
Смесь Метод 2 0,906
Смесь Ист. знач. 0,910
Смесь Экс. знач.
(/) и н-гептана (2)
У\ а Ь
0,0 26,99 27,00
0,1 27,86 29,12
0,2 28,85 31,24
0,3 29,97 33,36
0,4 31,26 35,48
0,5 32,78 37,60
0,6 34,60 39,72
0,7 36,82 41,84
0,8 39,62 43,96
0,9 43,27 46,08
1,0 48,26 48,20
сжимаемости смеси и соотношения Питцера - Керля
свойства устанавливают согласно правилу Кэя. Ниже приведены в виде таблиц величины параметров, характеризующих чистые компоненты и смеси. Следует отметить, что параметры, расссчитанные по правилу Кэя, наиболее близко соответствуют экспериментальным данным, в то время как значения, полученные на основании истинных псевдокритических свойств, гораздо менее точны.
Рс, атм Ус, мл/моль г, 0!
72,9 45,45 59,18 54,51 70,7 94,1 182,4 138,25 138,25 0,274 0,275 0,2745 0,2745 0,225 0,148 0,1825 0,1825 0,1825
Р, ,(0) ,<ч г
0,431 0,470 0,361 0,761 0,734 0,825 - 0,12 - 0,15 - 0,05 0,728 0,693 0,811 0,737
Пример 1.7. Сравнение правил определения псевдокри>
В примере 1.6 решение основано на уравнении Ван-дер-Ваальса. В данном примере для расчета параметров использованы псевдокритические свойства, полученные тремя методами, описанными в предыдущем примере. Уравнение (4), габл. 1.3, можно записать следующим обраюм:
/ г 27РГ 27Я2
с - ( 1 + - ] I1 + - .z - - , = 0. \ 87>/ 64 7? 512Г3
Используя ранее вычисленные значения приведенных свойств, получаем три уравнения для трех случаев:
Метод 1: гъ - 1,0595с2 + 0,2215с - 0,01317 = 0, г = 0,8045.
(ческих свойств с уравнением Ван-дер-Ваальса
Метод 2: с3 - 1,050!с2 + 0,2416с - 0,01566 = 0, і = 0,7813.
Ист. крит. знач.: с3 - 1,0501с2 + 0,1880с - 0,00943 = 0, с = 0,8396.
Указанные выше значения корней были установлены решением на ЭВМ соответствующих уравнений. Очевидно, что ни один из методов определения параметров уравнения Ван-дер-Ваальса не обеспечивает получение значений сжимаемости, близких к экспериментальному значению с = 0,737. Данный метод явно уступает методу Питцера — Керля, в котором применены те же правила усреднения для нахождения псевдокритических свойств.
Уравнение состояния 39
Пример 1.8. Сжимаемость трехкомпонентной смеси
Определим сжимаемость чистых компонентов и трехкомпонентной смеси метилхлорида (1), хлороформа (2) и тетрахлорида углерода (3) при давлении 10 атм и температуре 450 К, а также при ух = 0,2 и у2 = 0,3. Вос-
пользуемся для этого уравнением Ван-дер-Ваальса.
Постоянные взяты из «Химического справочника» Ланга (1973)
у а Ъ z Tt Рс
СН3С1 0,2 7,471 0,06483 0,9617 416,3 65,9
СНСЬ 0,3 15,17 0,1022 0,9091 536,4 54,0
ССЦ 0,5 20,39 0,1383 0,8738 556,4 45,0
Смесь 15,784 0,1128 0,9073 522,38 51,88
Сначала параметры смеси оценивают в соответствии с правилами Лоренца — Бертло, а именно:
а = Qly,v'a',f = 15,784, Ь = Y#,b, = 0,1128.
Таким образом, уравнение Ван-дер-Ваальса в полиномиальной форме принимает следующий вид:
с3 - 1,03055с2 + 0,1 1575с - 0,003536 = 0
и корни (с) его равны 0,9073, 0,0616 ± 0,0095,/. Сжимаемость чистых компонентов находят аналогичным образом, ее значения показаны в таблице выше. Согласно закону Амагата,
с = y,y,z, = 0,9020,
что примерно на 6% выше величины, определяемой при помощи правил Лоренца — Бертло.
Предыдущая << 1 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 147 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed