ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы С- Равновесие двухкомполентных систем из "Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности Издание 2" Совместное рассмотрение законов Рауля (или Генри) и Дальтона в условиях равновесия позволяет получить основные уравнения для расчета равновесных составов фаз. [c.66] Сформулированные выще законы позволяют получить уравнения для расчета равновесных составов сосуществующих паровой и жидкой фаз. [c.66] В общем случае константа фазового равновесия зависит от давления, температуры, свойств компонента (нормальный, непредельный, циклический и т. п.) и составов фаз. [c.66] Это так называемое уравнение изотермы жидкой фазы идеального раствора. Оно используется для определения температуры кипения смеси при давлении я. [c.66] Уравнение (11,16) представляет собой математическое выражение объединенного закона Рауля и Дальтона и позволяет рассчитывать концентрации паровой и жидкой фаз при равновесии в системе. [c.67] Сопоставив уравнения (II, 21) и (П, 24), видим, что они идентичны по своей структуре. Переход от уравнения (II, 21) к уравнению (П, 24) производится путем замены на х,-, а а, на 1/ , . Это обстоятельство упрощает проведение расчетов при использовании электронно-вычислительных машин (ЭВМ). [c.68] Коэффициент относительной летучести является функцией температуры и давления системы. Его величина уменьшается с повышением температуры и давления системы. [c.68] Рассмотрим случай парожидкостного равновесия двухкомпонентной (бинарной) смеси, которая образует идеальный раствор, подчиняющийся законам Рауля и Дальтона. Состояние равновесной бинарной системы характеризуется давлением л, температурой t и составами жидкой х и паровой у фаз. Согласно правилу фаз Гиббса, число степеней свободы такой системы L = 2, т. е. из четырех параметров, характеризующих равновесное состояние системы, произвольно Moryi быть выбраны только два, а два других определяются. [c.69] Процессы, подобные перегонке и ректификации, обычно протекают при постоянном или мало изменяющемся давлении л, величина которого бывает известна. Поэтому наиболее часто приходится выбирать один из остальных трех параметров t, х, у. [c.69] Давление насыщенных паров смеси этих компонентов равно сумме парциальных давлений, т. е. [c.69] Это уравнение, выражающее зависимость между составом жидкой фазы х и давлением насыщенных паров этой жидкости раш, называется уравнением изотермы жидкой фазы идеальной двухкомпонентной смеси. В координатах х, р —это уравнение прямой, проходящей через точки В х = О, paw = Pw) и Л (x =1, Paw = = Pq), что представлено на рис. II-6. [c.69] В рассматриваемой системе жидкость находится в равновесии с соответствующим насыщенным паром, т. е. при температуре кипения. Следовательно, давление насыщенных паров этой жидкости paw равно внешнему давлению л, т. е. [c.69] ВСА — изотерма жидкой фазы ВО А — изотерма паровой фазы. [c.70] Соответственно, если известны состав жидкой фазы и температура t, то можно определить давление системы л, и, наконец, при известных лих методом последовательных приближений можно найти температуру системы t, которая и будет температурой кипения этой жидкости при давлении л. [c.70] Это уравнение называется уравнением изотермы паровой фазы и в координатах р—у представляется гиперболой, расположенной правее изотермы жидкой фазы (см. рис. 11-6), что соответствует условию для идеальных растворов при равновесии у х. [c.70] Таким образом, при заданных внешнем давлении л и температуре системы 1 составы равновесных паровой и жидкой фаз определяются однозначно. [c.71] Если температура системы изменится при постоянном внешнем давлении, это приведет к соответствующему изменению составов равновесных фаз. [c.71] Одновременное сосуществование равновесных паровой и жидкой фаз, состоящих из компонентов а и ш при внешнем давлении л, возможно только в пределах температур а—tw При температурах ниже, чем (а, система состоит только из жидкой фазы, а при температурах выше, чем — только из паровой фазы. При температуре 1а давление насыщенных паров НКК равно внешнему давлению при более низких, чем а температурах давление в системе будет ниже п. Аналогично при температуре tw давление насыщенных паров ВКК равно внешнему давлению, а при температурах выше, чем ц,, один ВКК будет создавать более высокое давление, чем п. [c.71] Точка В пересечения горизонтали, соответствующей внешнему давлению = Раи), С изотермой ВА определит состав жидкой фазы х при заданных температуре и давле1ши я. [c.71] Изображая уравнения (П, 27) и (П,28) в тех же осях координат, получим прямые ОА и ВК, выражающие зависимости между составом жидкой фазы и парциальными давлениям НКК и ВКК. [c.71] Вернуться к основной статье