ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краткий обзор исследований равновесия жидкость—пар в системах, состоящих из кислорода, аргона и азота из "Ректификация воздуха" Как уЖе было указано, для расчета процесса ректификации воздуха необходимо располагать данными по равновесию жидкость—пар в тройной системе кислород—аргон—азот. Исследование бинарных систем кислород—азот, кислород—аргон и аргон—азот является не только необходимой составной частью в изучении тройной системы, но имеет и самостоятельное практическое значение, так как данные о равновесии в бинарных системах используются при расчете процессов ректификации, испарения и конденсации [55]. [c.36] Систему кислород—азот впервые подробно изучили Додж и Дуибор в 1927 г. Авторы провели экспериментальное исследование этой системы в области температур 90—125 К и, использовав данные Инглиса (1906 г.) для температур 74,47 и 79,13 К, получили эмпирические зависимости (частично в аналитической и частично в табличной форме), связывающие Т, р, х н у. [c.36] Для расчетов колонн сырого аргона использовали данные И. 3. Бурбо и И. П. Ишкина (1935 г.), которые измерили давление конца конденсации кислородно-ар-гонных смесей в области температур 87—95 К и расчетным путем (интегрированием уравнения Гиббса—Дюгема) определили состав пара. [c.36] Систему аргон — азот впервые изучали Гольст и Гамбургер (1916 г.), определившие точки начала и конца конденсации аргоно-азотных смесей в интервале температур 74—90 К. [c.36] Указанные работы, посвященные исследованию тройной системы кислород — аргон — азот, а также систем кислород—аргон и аргон — азот, не охватывали необходимого интервала давлений и не удовлетворяли возросшим требованиям техники разделения воздуха по точности полученных данных [47]. Во всех перечисленных выше работах не произведена проверка термодинамической согласованности экспериментальных данных, что не позволяет судить об их точности, а также о достоверности зависимостей, полученных в результате их обработки. Эти данные были практически непригодны для использования при расчетах на ЭЦВМ. [c.37] В связи с необходимостью получения подробных и точных данных для расчета ВРК в НПО Криогенмаш в 1953—1961 гг. выполнено экспериментальное и теоретическое изучение равновесия жидкость — пар в системах кислород—аргон, аргон — азот, кислород — азот и кислород — аргон — азот [42, 43, 47]. Во время проведения этой работы и после ее окончания был опубликован еще ряд работ, посвященных изучению систем, состоящих из кислорода, аргона и азота. Всего экспериментальному и теоретическому изучению этих систем посвящено более тридцати исследований [47, 59, 67, 74, 79, 80, 84]. [c.37] Вильсон, Сильверберг и Цельнер в 1965 г. опубликовали работу, посвященную подробному исследованию бинарных систем кислород — аргон, аргон — азот и кислород— азот при постоянных давлениях [84]. Полученные экспериментальные данные для бинарных систем, а также для тройной системы [74] охватывают интервал 0,1—3,2 МПа. [c.37] Кортиков [32], использовав табличные данные НПО Криогенмаш о равновесии жидкость —пар в бинарных системах [43], получил уравнения, связывающие давление, составы жидкости и пара системы кислород— аргон — азот в интервале 0,1—0,8 МПа. [c.38] Анализ показывает, что работа НПО Криогенмаш по интервалу и точности экспериментальных и теоретических исследований в полной мере удовлетворяет требованиям, возникающим при расчетах ректификации [47]. Отличительные особенности этой работы заключаются также в подробной проверке термодинамической согласованности экспериментальных данных, в разработке уравнений, выражающих непосредственную связь между р, Т, х, у, и пригодных для ручных и машинных расчетов. В ряде случаев уравнения НПО Криогенмаш лучше описывают экспериментальные данные других, в том числе и более поздних исследований. [c.38] В дальнейшем материал по равновесию системы жидкость — пар изложен в соответствии с результатами работы НПО Криогенмаш . [c.38] В соответствии с условиями работы ВРК равновесные данные для систем, состоящих из кислорода, аргона и азота, необходимы в интервале давлений 0,1— 1,6 МПа, что примерно соответствует интервалу температур 80—120 К. К указанным равновесным данным предъявляются весьма высокие требования по точности, которые вытекают из характера процесса в ВРК, работающих с флегмовыми числами, близкими к минимальным. [c.38] Тройную систему кислород — аргон — азот и бинарные системы изучали при постоянных температурах 90,5 100 110 и 120 К, а также при постоянном давлении 0,133 МПа, соответствующем среднему значению давления в В К. Данные для других давлений были получены интерполяцией. Методика исследований и из мерений обеспечивала получение данных с точностью, удовлетворяющей требованиям, выдвигаемым как при расчетах процесса ректификации, так и при термодинамической обработке опытных данных (см. ниже). [c.38] Вернуться к основной статье