Диаграммы давление пар—состав смеси

Анализ диаграммы давление — состав. щъы (рис. 26), характеризующие составы сосуществующих фаз (насыщенного пара и кипящей жидкости) делят диаграмму на три области. Под кривой пара находится область перегретого пара, над кривой жидкости — область жидкости, между кривыми — гетерогенная область — смесь жидкости и пара (влажный пар). [c.101]

Зависимость давления пара над однородной бинарной смесью жидкостей от ее состава может быть представлена тремя типами диаграмм. Соответственно различают три типа неограниченно сме-шивающихся жидкостей 1) подчиняющихся закону Рауля, 2) не-подчиняющихся закону Рауля, но без максимума или минимума на кривой зависимости давление — состав, 3) не подчиняющихся за- [c.31]

На рис. 2, б, в, г изображены изотермич. (при постоянной темп-ре) диаграммы давления пара двойных Ж. с. Линия жидкости обозначена буквой I, линия пара — буквой g. Нод линией нара лежит ноле пара, точки к-рого изображают состав и темп-ру пара в отсутствии жидкости. Над линией жидкости лежит поле жидкости, точки к-рого изображают состав и темп-ру жидкости без пара. Смесям жидкости и пара, находящимся в равновесии, соответствует поле, лежащее между линиями жидкости и пара напр., точка на рис. 2, б изображает смесь пара, отвечающего точке с и жидкости, отвечающей точке d [c.29]

Растворы, образующие пары того же состава, что и жидкая фаза, называются азеотропными смесями. Точка кипения азеотропной смеси лежит выше (или соответственно ниже) точек кипения каждого из компонентов. Диаграммы состояния, приведенные на рис. 55,а и 55,6, построены в координатах состав—температура, причем давление постоянно. При изменении давления азеотропная смесь может оказаться уже другого состава. При определении числа степеней свободы в точках кипения азеотропных смесей необходимо иметь в виду, что состав паров и жидкости одинаков, и поэтому азеотропные системы следует рассматривать как системы однокомпонентные, и их фазовые превращения ничем не отличаются от фазовых превращений чистых компонентов А и В в точках Та иТ . Таким образом, в точках т (рис. 55,а и 55,6) мы имеем одну фазу — жидкую, в точках а могут быть две фазы — жидкая и парообразная или только одна из них в точках п — одна фаза — парообразная. [c.213]

Если кривая общего давления пара имеет максимум (на диаграмме кип —состав ему соответствует минимум температуры кипения), ТО сначала преимущественно будет отгоняться азеотропная смесь, а в остатке накопится то вещество, которое имелось в данной смеси в избытке по сравнению с азеотроп-ным составом. [c.214]

Интегральные испарение и к(ш-денсация. На диаграмме температура— состав для бинарной системы, показанной на рис. 155, точка А отвечает жидкой смеси состава х . При изобарном нагревании этой жидкости она следует по пути АВ (постоянный состав). В точке J образуется первый пузырек пара, состав которого отвечает точке D. (Заметим, что при равновесии сосуществующие фазы должны иметь одинаковую температуру.) Если нагревание продолжается при постоянном составе и пар из системы не удаляется, то достигается точка, подобная точке , в которой система представляет смесь двух фаз (состава F и О). Если продолжается подвод тепла к системе (при постоянном давлении и при постоянном общем составе), то достигается точка N, когда в системе остаются только следы жидкости (точка росы С). Выше точки Н начинается область перегре- [c.662]

С появлением в системе второго компонента изменяются также и диаграммы давление-температура. Кривые точек начала кипения и точек росы не совпадают и образуют фазовую диаграмму, на вид которой, кроме температуры и давления, влияет исходный состав смеси. Крайние левая и правая кривые на диаграмме (см. рис. 56, б) соответствуют давлениям насыщенного пара для чистых компонентов - этана и н-гептана с критическими точками С2 и С7. Между ними расположены фазовые диаграммы смесей этана с н-гептаном с содержанием этана 90,22 50,25 и 9,8 мас.% с соответствующими критическими точками С, С и С ". Пунктирная линия представляет собой огибающую критических точек системы этан-н-геп-тан. Линии Л]С, А2С и Л3С " - кривые точек начала кипения рассматриваемых смесей (выше и слева от них смесь находится в жидком состоянии), В]С В2С и В С -линии точек росы соответствующих смесей. Ниже и справа от этих линий смесь находится в газообразном состоянии. Между кривыми точек начала кипения и точек росы расположена двухфазная область. Из рис. 56, б следует, что с увеличением содержания н-гептана в системе критическая точка, находящаяся вначале слева от максимальных значений давления и температуры, при которых две фазы могут существовать в равновесии, сдвигается вправо. Кривые точек росы и начала кипения при этом приближаются к кривой давления насыщенного пара преобладающего в смеси компонента - н-гептана. Аналогично изменяются также критические температуры и давления при изменении состава смеси. [c.126]

На рис. УП.З представлена типичная схема двухколонной установки для разделения отрицательного гомоазеотропа, совмещенная с его изобарными диаграммами кривых начала кипения и конденсации при двух различных давлениях ру и р . Пусть сырье Ь имеет начальный состав х , больший, чем концентрация азеотропической смеси Е , отвечающая меньшему давлению р , при котором работает одна из колонн. Если в другую колонну, работающую под более высоким давлением ру, ввести смесь Ь сырья и практически чистого азеотропа Е , то в ходе разде.чения с верха этой колонны получим практически чистый компонент а, а с ее низа отойдет остаток, представляющий практически чистый азеотроп Еу. Если смесь Еу подать в качестве сырья в колонну, работающую под более низким давлением ра, то с верха ее поступит уже практически чистый компонент ю, а из низа — та самая система Е , смесь Ь которой с исходным сырьем Ь [c.325]

Классическим примером азеотропной смеси углеводородов с минимальной температурой кипения являются циклогексан и бензол [14]. Эти вещества, кипящие соответственно при 80,8 и 80,1°, образуют азеотропную смесь, кипящую при 77,7°. Кривая давления пара этой смеси подобна кривой показанной на рис. 13. На рис. 14 показана х — г/-диаграмма для этой смеси. Состав азеотропной смеси соответствует точке пересечения кривой у = х) и прямой, образующей с осями координат угол в 45° (у = х). Если производить фракционную перегонку смеси бензола с циклогексаном, содержащей 20%о мол. циклогексана, то первым погоном будет [c.120]

При дросселировании энтальпия и состав не изменяются, следовательно, точки 2 и 5 занимают на диаграмме одно и то же положение для давлений ро а р. Получается смесь (5), состоящая из соли и раствора с температурой несколько более высокой, чем (пар над раствором перегрет) и содержанием соли Хв- Смесь эта разделяется на насыщенный раствор (С) и кристаллы (7). Расход тепла в нагревателе на 1 кг начального раствора определяется отрезком 1 — 2. Это тепло можно пересчитать, как и во всех предыдущих случаях, на 1 кг полученной соли. От количества этого тепла зависит производительность процесса. [c.405]

Рассчитать и определить по диаграмме парциальные давления и общее давление пара при 100° С и 0,2 мол. доли бензола. Определить, при какой температуре закипит эта смесь под давлением 760 мм рт. ст. и какова будет мольная доля бензола в парах. Каков будет состав жидкой смеси при 135° С. [c.184]

Вытеснение нефти обогащенным газом основано на закачке смеси углеводородных газов с определенным содержанием фракций 2-6 и 7+. Точка на тройной диаграмме, соответствующая составу нагнетаемого в пласт газа, располагается правее разделительной линии МЫ (см. рис. 5.72). В результате конденсации газа в пластовой нефти после нескольких этапов их контактирования на фронте вытеснения образуется смесь критического состава В, которая способна смешиваться в любых пропорциях с вытесняемой пластовой нефтью. Необходимо отметить, что если состав газа соответствует левой области диаграммы, формирование критического состава не достигается. По сравнению с методом закачки сухого газа вытеснение нефти с конденсацией обогащенного газа реализуется при меньших давлениях (10—20 МПа). Закачка обогащенного углеводородного газа более эффективна на месторождениях с плотностью нефти до 825 кг/м . При больших плотностях нефти расход газа для создания зон смешения резко возрастает. Особенность технической реализации закачки обогащенного газа состоит в необходимости обеспечения строгого контроля за составом закачиваемого газа. [c.312]

Если принять, что эти реакции находятся в равновесии, то степень превращения в элементный углерод может быть легко вычислена для данного состава газа, исходя из известных свободных энергий этих реакций [16]. Для расчета удобно пользоваться тройными диаграммами, опубликованными Хейнсом и сотр. [17], в которых указывается состав газа, при котором может образоваться углерод. Например, стехиометрическая смесь ЗН2 + СО, находящаяся под давлением 0,196 МПа, не может образовывать углерод при температуре ниже 430 °С. Присутствие воды еще более снижает степень превращения в углерод. [c.236]

Исходная смесь Г, состав которой расположен в области ректификации I, подается на первую колонну, работающую при атмосферном давлении. В качестве верхнего продукта можно выделить воду (Z) соответствует неустойчивому узлу в данной фазовой диаграмме). Точка состава кубового продукта будет находиться в окрестности, разделяющей области ректификации I и IV. Этот кубовый продукт подается в колонну 2, работающую при давлении 6,6—26,6 кПа. При этом давлении тройной седловой азеотроп, бинарный азеотроп и разделяющие линии сместятся (новое положение разделяющих линий представлено пунктирными линиями). Следовательно, состав кубового продукта (Ж,) колонны 1 окажется в области ректификации IV. Тогда из него можно выделить в виде верхнего продукта муравьиную кислоту, состав которой соответствует неустойчивому узлу в этой области ректификации, а в качестве кубового продукта полу- [c.192]

Гетероазеотропы. Отличительная особенность гетероазеотропов—равенство состава пара и валового состава жидкости, фактические составы которых отличаются от состава пара. Изменение температуры влечет за собой изменение составов всех фаз, однако между ними существует линейная зависимость, которая объясняется тем, что смесь, имеющая состав паровой фазы, может быть получена смешением жидких фаз в определенном соотношении. Иначе говоря, в треугольной диаграмме составы жидкой и паровой фаз лежат на одной ноде. Вопрос о влиянии температуры на состав тройного гетероазеотропа исследован в работе [190]. Рассматривая химический потенциал каждого компонента как функцию температуры, давления и молярных долей двух компонентов и производя преобразования, аналогичные сделанным выше, можно получить расчетные уравнения [c.153]

В ряде практических случаев диаграммы взаимнорастворимых компонентов усложняются по сравнению с диаграммой, приведенной на рис. 18. Так, например, на диаграмме кипения азотной кислоты верхняя линия состава паров имеет максимум, а линия состава жидкости состоит из двух ветвей, сходящихся в максимуме. Азео-тропная смесь веществ, соответствующая температурному максимуму, имеет такой же состав паров, как и состав жидкости, а на диаграмме давление — состав эта точка отвечает минимуму это выражается вторым законом Коновалова, т. е. жидкость перегоняется без изменения состава. Такие диаграммы как бы сложены из двух диаграмм типа, рассмотренного на рис. 18. [c.79]

Работа с днагра.ммой аналогична рассмотренной для случая диаграммы давления пара. Напрнмер, возьмем жпчкую смесь состава о и нагреем ее от начального состоянпя а,. Она закипит при температуре, соответствующей Us. При этой температуре жидкость имеет состав а-2, а пар —состав а ц. Пар богаче более лету- [c.255]

Если вид диаграммы состав — давление пара некоторой системы такой же, как на рис. 8, то примерный вид диаграммы состав — температура кипения будет такой, как на рис. 11 . Смесь двух жидкостей кипит, как правило, в некотором интервале температур, ибо по мере выкипания ее состав изменяется. Линия А 1В (кривая жидкости) изображает те.мпературы начала кипения, а линия (кривая пара) A gB — температуры конца кипения. Область ААЧВ В,. лежащая ниже кривой жидкости, является полем жидкости, а область, лежащая выше кривой пара,— полем пара. Область A gB lA, лежащая между кривыми жидкости и пара, является полем смесей жидкости и пара, находящимся в равновесии одних с другими (принцип соответствия). Во всем остальном диаграммы давления пара и температур кипения сходны между собой. [c.34]

Фиг. 4-4. Схематические диаграммы температура—состав для жидкой и паровой фаз биыарных смесей данного вещества, образующего азеотропную смесь с углеводородами ароматического, циклопарафинового и парафинового рядов, имеющих, при нормальных условиях, одинаковые точки кипения при данном давлении в чистом виде [ А Н ИИ П 6-78 ].

Рассмотрим фракционную перегонку двухкомпонентной жидкой смеси, не образующей азеотропного раствора, пользуясь диаграммой кипения (рис. 136). Для разделения исходную смесь состава X о нагревают при постоянном давлении до кипения (фигуративная точка Оо), при этом получается первый пузырек пара (фигуративная точка Ьо) состава Пар по сравнению с исходной жидкостью более богат легколетучим компонентом В, а раствор обогащается компонентом А и его температура кипения при подводе теплоты возрастает (фигуративная точка а ). В процессе перегонки состав жидкого раствора изменяется от Х до а состав пара — от Ко ДО Кх- Если весь полученный пар сконденсировать (первая фракция), то конденсат будет иметь состав У и промежуточный между Ко и У . При кипении оставшейся жидкости (фигуративная точка 04) состава Х1 получается пар, также обогащенный легколетучим компонентом В. При изменении состава жидкого раствора от Х1 до состав пара меняется от У г до У и получается конденсат состава У2 (вторая фракция). При дальнейшем испарении оставшейся жидкости аналогично можно получить третью, четвертую и т. д. фракцию, при этом кипящая жидкость по составу будет приближаться к чистому компоненту А с температурой кипения Т. Если каждую из полученных фракций подвергнуть аналогичной перегонке, то получится набор новых фракций, обогащенных легколетучим компонентом. Сходные по составу фракции объединяют и подвергают дальнейшему фракционированию до тех пор, пока конденсат не будет представлять собой практически чистый компонент В, а перегоняемая жидкость — чистый компонент А. [c.394]

Способность ограниченно смешивающихся жидкостей образовывать гетероазеотропы используется для разделения азеотропных смесей в системах с неограниченной взаимной растворимостью компонентов. Так, азеотропная-смесь в системе пиридин — вода, содержащая 57% пиридина и кипящая при 365 К, методом перегонки не может быть разделена на чистые компоненты. Однако если к такой азеотропной смеси добавить бензол, который образует с водой гетероазеотроп, кипящий при более низкой температуре (342 К), то при перегонке водных растворов пиридина в присутствии бензола можно получить чистый пиридин, а вода вместе с бензолом в виде гетероазе-отропа перейдет в дистиллят. Диаграмма на рис. 139 отвечает системе, в которой гетероазеотроп не образуется. В такой системе во всем интервале концентраций пар богаче жидкости компонентом Б, имеющим более низкую температуру кипения при заданном давлении. Такие системы характеризуются тем, что состав пара (точка О), равновесного с жидкими растворами (точки С и D), не является промежуточным между составами жидких растворов. Кроме того, температура равновесной трехфазной системы не будет самой низкой температурой, при которой существует равновесие пар—жидкость. Систему с ограниченной взаимной растворимостью компонентов второго типа перегонкой можно разделить на два чистых компонента. Примерами систем данного типа могут служить системы вода — фенол, гексан — анилин, вода — никотин, бензол — ацетамид, метанол — тетраэтил-силан и др. [c.398]

Если составы исходной смеси и пара различны, например жидкая смесь обогащена компонентом В (точка х ), то при давлении (точка D) будут испаряться обе жидкости и образуется насыщенный пар> состава х (точка С). Когда при испарении весь компонент А перейдет в пар, останется одна жидкая фаза, представляющая собой компонент В. Дальнейшее испарение жидкого компонента В приведет к изменению состава пара от х до х и к понижению давления (фигуративная точка Е). Во всем интервале давлений от точки D до точкис пар насыщен относительно компонента В и ненасыщен (перегрет) относительно компонента А. Дальнейшее понижение давления до точки F приведет к тому, что пар станет ненасыщенным и относительно компонента В. На диаграмме (рис. 140) можно выделить четыре области / — перегретый пар // — жидкий компонент А и пар, состав которого определяется точками, лежащими на кривой аС III — жидкий компонент В и пар, состав которого определяется точками, лежащими на кривой ЬС IV — две жидкие фазы (практически чистые компоненты). [c.399]

На диаграмме кипения обычно показаны температуры кипения и равновесные составы двойных смесей при постоянном давлении (табл. И/4, ряды IV и V, см. приложение, стр. 579). В системе координат с г в качестве ординаты и хв в качестве абсциссы наноспм кривую кипения 1 и кривую конденсации 2, концы которых совпадают. На рис. 44 приведена диаграмма кипения смеси бензол—толуол. Для всех точек выше кривой конденсации 2 смесь находится полностью в парообразном состоянии. Для точек, расположенных между обеилш кривыми, система состоит частично из жидкости и частично из пара, а шш<е кривой кипения 1 находится только жидкость. Предположим, что мы нагреваем смесь состава она начинает кипеть при температуре и паровая фаза будет иметь состав у. Жидкая фаза хв находится в равновесии с паровой фазой у при температуре t. Диаграмма кипения экспериментально определяется так же, как и кривая равновесия (см. главу 4.63) аналогичным путем ее можно использовать для определения необходимого количества теоретических тарелок. На рис. 45 приведена кривая равновесия смеси бензол—толуол, полученная на основании диаграммы кипения. Точки А я В расположены теперь одна над другой. Преимущество диаграммы кипения [c.79]

Н251Рб. Как видно из диаграммы, в системе НР—НгО имеется азеотропная смесь, содержащая 37,5% НР и кипящая при 109 (760 мм рт. ст.) . По другим данным составы азеотропных смесей и точки их кипения 43,2°/о НР и 111 или 35,4% НР и 120° такие расхождения, очевидно, вызваны трудностью очистки плавиковой кислоты от Н251Рб. Более точным, вероятно, является состав азеотропной смеси с концентрацией НР 38,26%, кипящей при 112° под давлением 750,2 мм рт.ст. о. На рис. 318 и 319 приведены [c.308]

Прежде всего рассмотрим диаграмму конденсированного состояния тройной системы А—В—С, образованной компонентами А, В, С, которые в расплавленном состоянии обладают полной взаимной растворимостью, т. е. могут образовать тройной жидкий раствор, в каком бы количественном отнощении их ни смещивали в твердом же состоянии они совсршенно-нерастворимы один в другом, так что их затвердевщий сплав представляет механическую смесь. В общем случае затвердевание такой расплавленной смеси происходит следующим путем охлаждение " жидкости, замедление, связанное с выделением одного из компонентов, более сильное замедление, связанное с выделением двух компонентов, и наконец, остановка, связанная с одновременной кристаллизацией всех трех компонентов, после чего следует охлаждение целиком затвердевшего сплава. Кривая охлаждения в этом случае будет состоять из пяти кусков 1) наклонный кусок — охлаждение жидкости, 2) более пологий ход кривой — кристаллизация одного компонента, 3) еще более пологий ход кривой — кристаллизация двух компонентов, 4) горизонтальный, т. е. параллельный оси времени, прямолинейный кусок — кристаллизация трех компонентов, 5) опять понижающийся кусок кривой — охлаждение затвердевшего сплава. Применяя правило фаз и прини.мая во-внимание, что давление остается постоянным, приходим к выводу, что процесс кристаллизации трех компонентов нонвариантный (собственно, условно нонвариантный), поэтому он должен происходить при постоянной температуре и постоянном составе жидкости вплоть до полного затвердевания, каков бы ни был состав исходного расплава. Это так называемый процесс эвтектической кристаллизации кристаллизующаяся же при этом жидкость называется тройной жидкой эвтектикой. [c.73]

При составе смеси, равной хх долей моля легколетучего (бензола) и температуре ti, практически будем иметь только одну жидкую фазу — смесь eHe -J- eHs Hs. С повышением температуры кипения смеси, равной tt, появится паровая фаза, состав которой, согласно диаграмме, будет л 2. Так как давление постоянно, то при наличии двух фаз имеет место только одна степень свободы, и, следовательно, с изменением температуры будет меняться и состав фаз. [c.455]

Пользуясь диаграммой 21, можно определять не только состав той или иной фазы в зависимости от давления, но и температуру, при которой кипит данная смесь. Так например, жидкая фаза указанного состава (50% Од и 50% Ng) под давлением 1 ата имеет темп, кип. 81,5°К (—191,5 С, точка е) и состав паровой фазы 19,6% Од и 81,4% Nj под давлением 5,5 ата температура кипения ее равна 100,7°К ( — 172,3 0) и состав пара 28% Од 727о Ng (точка и т. д. Эти диаграммы дают возможность вести расчеты и следить за ходом процесса сжижения и ректификации воздуха (глава VIII). [c.326]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология