Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
G1=NiMu (I, 33)
G=NM. ;;, (і, 34)
Разделив уравнение (1,33) на (1,34)
G±==Ni Мл G ~ N'' M
(1,35)
и имея в виду определения, данные для весовой и мольной долей (см. уравнения (I, 23) и (I, 26), получим
а* = а* 77і ' (1» 36)
M
372—2 17
Jt
Уравнение (I, 36) применяется при пересчете мольной доли яомпонента в весовую или обратно.
Далее, если обозначить через Vx и !/соответственно объем любого i-vo компонента и объем всей смеси, мл\ 7і и 7—удельный вес г-го компонента и средний удельный вес всей смеси, хг/м*, то, на основании понятия об удельном весе (см. стр. 19), можно написать:
а) для любого компонента смеси
і ¦¦ ¦¦
Gi =7! VV, (1, 37)
б) для смеси в целом
н -і ¦
G=r V. (I, 38)
Разделив уравнение (I, 37) на уравнение (I, 38)
q і ' V
(1,39)
X
и, имея в виду определения, данные для весовой и объемной долей компонента (см. соотношения (1,23) и (1,28), получим
Ч=— Vr (1,40)
Уравнение (1,40) применяется при пересчетах объемной до-жв в весовую или обратно.
Объединяя уравнения (I, 36) и (I, 40) совместно, получим
0^*'' 77 (1,41)
M 7
Последнее уравнение является общим выражением для взаимного пересчета весовых, мольных и объемных долей любого компонента смеси.
В случае двухкомпонентной (иначе, бинарной) смеси компонент а, имеющий более низкую температуру кипения, называется низкокипящим компонентом (НКК), а второй, w— высококипящим компонентом (ВКК). Обычно, в двухкомпонентной системе весовая, мольная и объемная доли HKK обозначаются, соотгетственно, через ее, а' и v. Тогда, соответствующие доли второго компонента (BKK) будут: 1-а, 1— of и 1 —V (так как суммы соответствующих концентраций обоих компонентов равны единице).
Для двухкомпонентой смеси формула (I, 36) пересчета мольных концентраций в весовые запишется следующим образом
а-, -- ! (1,42)
M3 а' +Mv (1- о!)
V
или в виде, более удобном для расчетов
1
а
1 +
M
W
1
Al
а
(1,43)
1
Для пересчета весовых долей в мольные, формулу (1,43)
федставляем в виде
а'
1
(1,44)
W
H
Аналогично, для взаимного пересчета весовых долей в объемные и обратно уравнения будут иметь вид:
а-.
1
1+
Tw
1
(1,45)
1
fa \ V 1
V
H
Та
T
w
1
а
(I, 46)
1
9. АДДИТИВНЫЕ СВОЙСТВА
Если значение какого-нибудь свойства *г\ системы, являющейся смесью нескольких компонентов, находится суммированием, либо по правилу смешения, исходя из значений тех же свойств Y]j компонентов смеси, то такое свойство называется аддитивным.
Правило смешения можно выразить следующими уравнениями.
или
St)1 А
(I, 47)
¦тії «і,
(1,48)
где Aj —количества (веса, числа килограмм-молей или объемы)
компонентов смеси;
доли (весовые, мольные или объемные) компонентов в смеси.
1
10. УДЕЛЬНЫЙ ВЕС
* Удельным весом -ft называется ©бъема при температуре t
G
vT'
вес вещества в единице
(I 49)
В зависимости от единиц измерения, удельный вес будет иметь различные размерности—кГ/м*, Г/мду кГ\лу Г/смя и т. д. Так как с изменением температуры объем веществ изменяется» то при этом иным становится и удельный iec. Д. И. Менделеевым была предложена простая линейная зависимость объема от температуры
Ft =-?-, О, 50)
Лт О хт G
откуда, имея в виду, что Vt =-и IZ0=-, находим
Tt T0
Tt=To (l-pf). a si)
Написав уравнение (1,51) один раз для температуры U , а затем для t% и, решая эти уравнения совместно, найдем, что
1-^2-. (1,52)
Tt2 =Tt,
1—?t
і
Произведя деление величин 1 — ? ^ на 1—? /і и отбрасывая члены, содержащие ?2 и выше, получим приближенное уравнение
Tt8=It1[I-P (1,53)
Уравнение I, 53 можно переписать так
ft -a (U -ti), (1,54)
где Ot=ITt1 .р.
Ееличина а представляет собой среднюю температурную поправку удельного веса на 1° С в пределах температур от tx до t2.
Уравнение (1,54), основанное на линейном законе Д. И. Менделеева, оказывается справедливым для нефтей и нефтепродуктов, не содержащих или малосодержащих твердые парафиновые углеводороды, особенно в небольшом интервале темлератур. В противном случае ошибка может быть значительной.
Если удельные веса, приведенные в формуле (I, 54), выражать в Г/смъ или Т/мн, то з ачения поправок а можно принимать по табл. !,составленной М. М. Кусаковым [1). Если же удельный вес требуется выражать в кГ/м3, то табличные поправки
надо увеличить в 1000 раз. Следует иметь в виду, что в табл. 1 даются сретние поправки (а), найденные для интервала температур от 0 до 50° С.
При более высоких температурах данные табл. 1 могут применяться лишь как приближенные. Влиянием давления на объем и удельный вес жидкостей в обычных расчетах можно пренебречь. Объем и удельные веса газообразных веществ зависят от температуры и от давления (см. стр. 55).
20
Кроме приведенного выше определения удельного веса і который иногда называют абсолютним удельным весом или объемным весом, в практике применяется также понятие об относительном удельном весе.
Относительным удельным весом называется отношение веса какого-либо объема данного вешества к весу такого же объема другого вещества; при этом температуры обоих продуктов могут быть либо одинаковыми, либо разными.
