Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Достоинства этого метода для слабонадкритических компонентов видны на примере вычисления коэффициентов активности системы азот— метан в широком интервале температур (численные результаты приведены в главе VII). Для азота, например, вычисленные парциальные мольные объемы, а также параметры уравнения Вильсона для расчета коэффициентов активности (см. ниже) показали среднее отклонение от экспериментальных данных в 1,5% в интервале приведенной температуры от 0,79 до 1,23.

ПОИСК





Коэффициенты активности. Уравнение Вильсона

из "Машинный расчет парожидкостного равновесия многокомпонентных смесей"

Достоинства этого метода для слабонадкритических компонентов видны на примере вычисления коэффициентов активности системы азот— метан в широком интервале температур (численные результаты приведены в главе VII). Для азота, например, вычисленные парциальные мольные объемы, а также параметры уравнения Вильсона для расчета коэффициентов активности (см. ниже) показали среднее отклонение от экспериментальных данных в 1,5% в интервале приведенной температуры от 0,79 до 1,23. [c.35]
Хотя мы не располагаем данными по многокомпонентным смесям, позволяющими провести сравнение с расчетными, излагаемый метод представляется наиболее подходящим для компонентов, критическая температура которых несколько ниже температуры системы. [c.35]
Здесь Хц — Ха) — эмпирически определяемый энергетический член, который непосредственно связан с разностью энергий взаимодействия между парой г — / и парой I — 1. С достаточно точным приближением можно утверждать, что указанная разность энергий взаимодействия при умеренном изменении температуры не зависит от последней. [c.36]
На рис. IV-3 приведены значения коэффициентов активности для трех бинарных систем, рассчитанные по уравнениям (1У-18а) и (1У-18б). [c.36]
Преимущества уравнения Вильсона. Уравнение Вильсона имеет две особенности, благодаря которым его удобно применять для прикладных расчетов. [c.37]
Этот факт означает, что g экспериментальные данные, полученные при какой-то одной температуре, могут быть использованы для вычисления коэффициентов активности при другой температуре, не слишком отличающейся от первой. Указанное обстоятельство особенно выгодно для расчета процесса ректификации, протекающего в изобарических условиях с изменением температуры от тарелки к тарелке. [c.37]
По-видимому, это уравнение дает приемлемое, но приближенное значение теплоты смешения, особенно для неассоциирующих растворов. [c.38]
Во-вторых, модель Вильсона для многокомпонентного раствора содержит только параметры, получаемые из данных по бинарным смесям. Эта особенность неизмеримо уменьшает количество экспериментальных данных, необходимых для характеристики многокомпонентного раствора. [c.38]
Параметры Ац и Ац бинарной смеси могут быть получены из данных по ее парожидкостному равновесию. Для этого требуется в принципе только одна экспериментальная точка (х, у, Т и Р) иногда указанные параметры можно рассчитать на основе данных по азеотропному составу и температуре кипения. Вообще же необходимо иметь ряд экспериментальных равновесных точек в изобарических или в изотермических условиях. Методика расчета параметров по этим данным приводится в главе VI. [c.38]
Нами были вычислены параметры Вильсона для более чем сотни полностью смешивающихся бинарных систем, относительно которых имелись надежные данные по равновесию. Эти системы содержат углеводороды, спирты, эфиры, кетоны, воду, азото-, серо- и галоидсодержащие соединения. Установлено, что во всех случаях уравнение Вильсона хорошо воспроизводит экспериментальные данные. По-видимому, оно является лучшим двухпараметрическим уравнением, пригодным для расчета самых различных смесей. Сравнение уравнения- Вильсона с уравнениями ван Лаара и Маргулеса (с двумя коэффициентами), проведенное нами, показало, что уравнение Вильсона никогда не дает худших результатов, а во многих случаях оно значительно более точно. Проиллюстрируем это утверждение несколькими примерами. [c.38]
В табл. 2 представлены расчетные составы пара для системы этанол — гексан при атмосферном давлении. Сравнительные расчеты были проведены по уравнениям Вильсона и ван Лаара. В обоих случаях коэффициенты уравнений получены в результате обработки экспериментальных данных X—Т при Р — onst по методу наименьших квадратов. [c.38]
В табл. 3 представлены результаты сравнительных расчетов системы нитрометан — четыреххлористый углерод (при температуре на 40° С выше критической температуры раствора). Для этой системы так же, как и для предыдущей, уравнение ван Лаара дало менее точные расчетные значения у, чем уравнение Вильсона. [c.38]
Наконец, в табл. 4 помещены аналогичные расчетные данные для системы ацетон—вода, которая в изобарических условиях имеет интервал температур кипения свыще 30° С. [c.39]
Из табл. 2, 3, 4 видно, что уравнение Вильсона имеет несомненное преимущество перед уравнением ван Лаара по точности расчета фазового равновесия. Модель Вильсона рас ширила нащи представления о двухфазном поведении системы и увеличила возможности предсказания этого поведения по фрагментарным данным. [c.40]
Это особенно заметно при рассмотрении смесей спиртов с углеводородами, которые невозможно точно описать другим двухпараметрическим уравнением. В качестве примера рассмотрим смесь этанол (1)—изооктан (2) при 50° СПри указанной температуре, Р = 318,8 мм рт. ст., = 0,5941 система имеет азеотроп. Давление паров чистых компонентов равно Pf = 220,94 мм рт. ст. и Р2 — 146,47 мм рт. ст. [c.40]


Вернуться к основной статье


© 2024 chem21.info Реклама на сайте