Фазовые равновесия влияние

Одними из важнейших параметров системы, изучение которых должно являться неотъемлемой составной частью при разработке реакторного узла, являются константы фазового равновесия. Влияние величины констант фазового равновесия на результаты расчета двухфазного реактора можно проиллюстрировать на следуюш,ем примере. [c.79]

Оценка избирательной способности разделяющего агента требует проведения многочисленных опытов. Целесообразно определять кривые равновесия для образцов разделяемой смеси, в которые добавлены различные количества разделяющего агента Роуз [35] описывает результаты таких опытов для смеси -гептан—метилциклогексан, в которую добавляли различные разделяющие агенты. Относительную летучесть компонентов в присутствии растворителя обозначают д. Чтобы можно было сравнить действие различных разделяющих агентов, относительную летучесть компонентов, равную 1,07 в отсутствие агента, условно приравняем к 1. Тогда полезный эффект, вызванный введением разделяющего агента, будет равен N = aja. Очевидно, введе-ние 92% (мол.) анилина в жидкую фазу оказывает наибольшее влияние на фазовое равновесие. Влияние разделяющего агента на относительную летучесть разделяемых компонентов можно также оценить, исходя из интегральных теплот смешения [50]. [c.317]

Вопрос о влиянии структуры диаграммы фазового равновесия жидкость— пар и процесса открытого испарения при наложении условия химического равновесия не рассматривался в приведенных примерах потому, что это влияние будет наибольшим в условиях мгновенной реакции. [c.207]

В рассматриваемом случае при i=71 -С и р=41,2 -10 Па м-пентан в чистом виде может существовать только как жидкость. Для расчета константы его фазового равновесия требуется знание фугитивности чистого к-пентана при i=71 и р=41,2-10 Па в газовой фазе. Для этого придется пренебречь влиянием давления на фугитивность жидкости и принять, что фугитивность жидкого компонента при общем давлении системы та же, что и при давлении его насыщенного пара. [c.50]

Установлено, что отклонения от закона Рауля во всех системах, образованных углеводородами с одинаковым числом углеродных атомов Пс, являются положительными, причем зависимость коэффициентов активности компонентов и 72 от состава, как правило, имеет характер близкий к симметричному. Отклонения от закона Рауля тем больше, чем больше компоненты различаются по числу л-связей Пц, а-ацетиленовых атомов водорода пн и циклов Пц в молекуле. Определенное влияние, хотя и меньшее, чем указанные факторы, оказывает различие в пространственной структуре молекул. Для корреляции и предсказания фазового равновесия в углеводородных смесях предлагается использовать [c.665]

Уменьшение давления при постоянной температуре вызовет обратные процессы, в обоих случаях связанные с увеличением объема. Таким образом, можно обобщить все случаи изменения фазового равновесия под влиянием давления условием [c.156]

Термодинамические факторы. К ним относятся константы химического и фазового равновесия. Термодинамические факторы определяют направление реакции, технологические параметры ее проведения, оказывают влияние на скорость и селективность процесса. [c.12]

Два рассмотренных выше процесса являются простейшими из наиболее распространенных процессов в ДЖР. Полученные решения могут быть использованы для приближенного расчета более сложных процессов, когда в системе одновременно протекает больше реакций нулевого или первого порядка. Анализ полученных решений свидетельствует о большом влиянии констант фазовых равновесий, скоростей межфазного обмена и объемных скоростей фаз на суммарную скорость и селективность процесса. Отсюда прежде всего вытекает необходимость использовать полную математическую модель, так как в случае процессов, которым соответствуют сложные кинетические схемы, только применение такой модели процесса обеспечивает достаточную точность расчетов. [c.162]

Можно привести примеры смесей, для которых применение избыточного давления перегонки также оказывает такое влияние на фазовое равновесие, что азеотропная точка на кривой равновесия исчезает. [c.307]

Изменение относительной летучести компонентов в смеси может быть достигнуто введением в смесь солей минеральных или органических кислот либо их растворов. При ректификации в присутствии солей (солевой ректификации) можно достигнуть того же эффекта, что и при экстрактивной — разделять смеси, компоненты которых имеют очень близкие температуры кипения, а также образуют азеотропы. Например, из данных о влиянии хлорида кальция в спиртоводной смеси на фазовое равновесие этилового спирта (рис. 5.7) следует, что введение соли приводит не только к ликвидации азеотропа, но и к отклонению -равновесной кривой от диагонали, что улучшает условия разделения. [c.285]

Уравнение (III.7) связывает долю отгона е , температуру и давление системы. В этом уравнении температура системы присутствует в косвенном виде, оказывая влияние через посредство давления насыщенных паров (констант фазового равновесия) компонентов, являющегося функцией температуры. [c.88]

Физический унос можно уменьшить, если газ вводить не непосредственно над кубовой жидкостью, а несколько выше, то есть под вторую - четвертую ректификационную тарелку отгонной секции (счет снизу). В этом случае газ, унесенный жидкой фазой из зоны нефтяного газа на нижерасположенные тарелки, практически выделяется из жидкости. Кроме того, на 6-ти нижерасположенных тарелках достигается фазовое равновесие, в связи с чем дополнительно уменьшается содержание легких компонентов в стабильной нефти. Колебания рабочего режима будут также иметь гораздо меньший масштаб отрицательного влияния на процесс стабилизации нефти. [c.48]

Физическая химия использует фундаментальные законы физики и результаты физико-химических экспериментов для исследования свойств веществ и химических реакций в совокупности с сопутствующими им физическими явлениями. Она изучает также влияние внешних воздействий на свойства веществ, химические и фазовые равновесия, на скорость протекания химических реакций. Ее целью является установление законов, определяющих возможность протекания химической реакции в заданном направлении, ее скорость, выход продуктов в зависимости от условий процесса и свойств участвующих в нем веществ. [c.6]

Влияние постороннего вещества может оказать действие не только на равновесие химической реакции, но и на фазовое равновесие. [c.171]

Современные прикладные физико-химические основы неорганической технологии в нашей стране и за рубежом созданы усилиями многих школ и отдельных ученых. Достаточно высок уровень разработок термодинамического анализа равновесия химических реакций [89, 92], предварительного вычисления характеристики свойств индивидуальных веществ и химических систем [42, 91, 1001, меж-фазового равновесия [8, 41, 105, 153, 184], учета влияний высоких температур и давлений [57, 92, 100]. [c.5]

Правило фаз Гиббса определяет связь между числом внещних и внутренних факторов равновесия и количеством сосуществующих фаз. Из внешних факторов равновесия для химических систем наибольшее значение имеют давление и температура. Влиянием остальных факторов (гравитационных, электромагнитных полей, капиллярных сил и т. п.) пренебрегают. Под внутренними факторами равновесия понимают число К независимых компонентов системы. Тогда общее число факторов, определяющих фазовое равновесие, равно К + 2, где 2 соответствует внешним факторам равновесия. Число степеней свободы С определяется как разность между максимально возможным числом фаз К + 2 и действительно существующим числом фаз Ф в системе [c.325]

Метод применим для определения констант фазового равновесия легких углеводородных систем Q—и азота [25]. По этому методу КФР углеводородов определяют по серии графиков в зависимости от температуры, давления системы и давления сходимости. На этих графиках по оси абсцисс отложены величины давления системы, по оси ординат — константы фазового равновесия того или иного компонента системы (на рис. II. 1 приведен один из таких графиков для метана при давлении сходимости 800 фунт/дюйм ). В этих координатах построены изотермы, которые сходятся в одной точке при /С = 1 и давлении, равном давлению сходимости системы. Для различных смесей, имеющих одинаковые давления сходимости, константы равновесия идентичных компонентов имеют одинаковые значения при равных температурах и давлениях. Поэтому давление сходимости используют как параметр, учитывающий влияние состава смеси на величину константы фазового равновесия. [c.57]

Присутствие других компонентов влияет как на равновесие, так и на скорость диффузии каждого компонента [1, 41. При этом, если диффузия происходит в одном направлении (например, абсорбция нескольких компонентов), то скорость ее уменьшается. Если же диффузия компонентов протекает в противоположных направлениях (например, абсорбция компонента из газовой фазы и испарение растворителя в газовую фазу), то скорость ее возрастает. Указанные влияния, однако, невелики и в дальнейшем мы будем принимать, что коэффициент массопередачи и константа фазового равновесия каждого компонента смеси не зависят от присутствия других компонентов. [c.291]

Термодинамическая характеристика водорода отличается от характеристик углеводородов. Влияние водорода на константы фазового равновесия углеводородов учитывают с помощью поправки К 1К, определяемой в зависимости от мольной доли водорода в жидкой фазе (рис. П-1б). Константа фазового равновесия водорода может быть найдена как функция давления, температуры и среднемольной температу- [c.187]

Выделение метана из гомологического парафинового ряда не диктуется теоретическими соображениями, однако влияние метана на константы фазового равновесия сопутствующих компонентов столь велико и не похоже на влияние других гомологов, что при наличии в системе метана необходим специальный расчет констант фазового равновесия. [c.190]

Вопрос о необходимой полноте математического описания процессов решается дифференцированно в зависимости от целей и задач проектирования. Так, при выборе схемы разделения целесообразно использовать приближенное математическое описание процессов при определении технологического режима и параметров разделения по отдельным аппаратам в большинстве случаев бывает достаточно применения точных термодинамических расчетов, т. е. методов расчета, основанных.на решении системы уравнений материального и теплового балансов и фазового равновесия. Кинетический расчет аппаратов, учитывающий влияние реальной. гидродинамической обстановки и конечных скоростей тепло-массопередачи на эффективность процесса, целесообразно использовать при таких условиях разделения, когда применение других методов расчета приводит к незначительным расхождениям с фактическими данными о работе промышленных колонн, например, при разделении сильно неидеальных смесей, при необходимости точного определения содержания примесных компонентов в продуктах, при уточнении нагрузок по сечениям колонны и т. д. [c.26]

Действительно, концентрация насыщения раствора при неизменной дисперсности минерала (влияние упругой деформации на поверхностную энергию пренебрежимо мало) зависит только от температуры, и кратковременное пересыщение в прилегающем тонком слое раствора, вызванное приложенным напряжением вследствие увеличения химического потенциала кристалла, приводит к немедленному обратному осаждению всей растворившейся твердой фазы в виде осадка с ненапряженной решеткой (эпитаксия скажется только на первых моноатомных слоях, что имеет значение для равновесного потенциала металла и скорости растворения минерала в ненасыщенном растворе, но несущественно для минерала в пересыщенном растворе в связи с быстрым образованием толстого слоя осадка). В результате на поверхности кристалла, покрытого этим осадком, восстановится прежнее фазовое равновесие, и влияние напряжений не удастся зафиксировать. Поэтому механохимическое растворение минералов следует изучать в растворах, далеких от насыщения, используя нестационарные кинетические методы. [c.35]

Исследования процессов перегонки и ректификации нефтяных смесей показывают, что среди различных физикохимических и термодинамических свойств наиболее сильное влияние на разделение оказывают константы фазового равновесия компонентов смеси. В ряде случаев, например, при четкой ректификации бензиновых фракций, относительная ошибка в расчете констант фазового равновесия компонентов до 20—30% приводит к изменению требуемого флег-мового числа в 1,5—2 раза [36], а прн низкотемпературном разделении природных газов ошибка в 4,5% требует увеличения числа теоретических тарелок на 10% и орошения на 5%, ошибка же в 15% приводит к снижению производительности на 2,4% [37]. Поэтому расчету констант фазового равновесия компонентов должно уделяться самое серь-10 г % езное внимание. [c.42]

Для случая мгновенной обратимой химической реакции траектории процесса ректификации будут располагаться иа многообразиях химического равновесия, в связи с чем структура полной диаграммы фазового равновесия будет оказывать лишь косвенное влияние на поведение этих траекторий. В случае протекания одной обратимой реакции размерность многообразия химического равновесия будет на единицу меньше размерности концентрационного симплекса, соответствующего всей рассматриваемой многокомпонентной смеси. Это и понятно, так как выбранным условиям соответствует одно дополнительное уравнение связи. Естественно, каждое из многообразий химического равновесия будет обладать своей термодинамико-топологичес кой структурой, при> ем в основу различия этих структур может быть также положено общее число и взаимное расположение особых точек рассматриваемого многообразия. [c.195]

Исследоваине влияния давления иа эффективность процесса НТК показало, что повышение давления увеличивает степень конденсации углеводородов, но уменьшает селективность (избирательность). Снижение температуры при постоянном давлении наряду с увеличением стеиепи кондеисацин приводит к увеличению селективности тяжелые углеводороды переходят в жидкую фазу быстрее. Установлено также, что в процессе НТК не достигается равновесие газовой и жидкой фаз л<идкая фаза по составу тяжелее, чем равновесная, а газовая легче. Это объясняется более быстрым протеканием процессов теплообмена по сравнению с массообменом, особенно в жидкой фазе, что и вызывает ее переохлаждение. При расчете процесса НТК в соответствии с фазовым равновесием реальный процесс будет эффективнее расчетного. [c.158]

В работе Илембитовой Р.Н. [53] приведены эксперимеит зльные данш.1е по константам фазового равновесия узких высококипящих фракций наиболее массовых отечественных нефте й и результате исс.оедования однократного испарения в широком диапазоне изменения состава смесн и параметров режима, включая условия глубоко переработки н(2фти. Показано, что влияние давления на значения констант фазового равновесия в исследованном диапазоне соизмеримо с точностью их определения. [c.84]

Парциальный мольный объем растворенного в полимере газа может быть оценен на основе теории фазового равновесия в растворах полимеров, в частности, по решеточной модели Флори и Хиггинса. Краткий обзор работ в этой области и некоторые расчетные соотношения приведены в [2]. Напомним, что вели-ЧИНЗ V т имеет тот же порядок, что парциальный мольный объем жидкой фазы растворенных газов, т. е. 30—50 см /моль, поэтому при давлениях в напорном канале до 5 МПа окажется, что У,т°°Р/Р7 <1. Следовательно, влияние давления на константу Генри незначительно и может быть учтено в виде поправки [2]. [c.98]

Ушакова Г. С., Жузе Т. П. О влиянии азота на констамты фазового равновесия углеводородов. — Газ. пром-сть, JV 9, 1977, с. 51—52. [c.159]

Шапиро [60] привел формулы для расчета процесса разделения бинарных смесей с малым содержанием менее летучего компонента, а также для расчета почти азеотропных смесей. В качестве примера проведен расчет процессов разделения смесей вода — этиловый эфир уксусной кислоты (1,75%), бензол —толуол (4%) и этанол — вода (11%). На примере разделения смеси 1,3-бутадиена — 1-бутен азеотропной ректификацией с метиламином Хунсманн [61а] указывает последовательность расчета азеотропной колонны. Сначала исследуют фазовое равновесие двух- или трехкомпонентных систем в технически важной области давлений, результат представляют рядом уравнений и проводят последовательный расчет от нижней тарелки к верхней тарелке. Влияние температуры, а также избытка амина подтверждается вычислениями. Результаты расчетов подтверждены опытами для условий ректификации на маленькой колонне получилось весьма удовлетворительное согласие. [c.313]

В своем обзоре Фуртер [91 ] анализирует степень влияния солевого эффекта на перегонку с точки зрения возможности использования подобных методов в промышленности, особенно при экстрактивной ректификации. Ряд работ Шуберта с сотр. [92] посвящ,ен исследованию влияния различных хлоридов металлов и других простых солей на изотермическое фазовое равновесие систем пропанол—вода, н-бутанол—вода, а также метанол—вода. [c.323]

Математические модели процесса сепарации строятся на сочетании тес ретически выведенных уравнений и зависимостей, полученных путем обрабо ки экспериментальных данных. Такое сочетание неизбежно, так как по свое физико-химической сущности процесс сепарации является сложным многокол понентным процессом. Для определения влияния обводненности нефти на ра1 пределение компонентов между газовой и жидкой фазами в математическс описание введены зависимости расчета констант фазового равновесия в сист( ме газ-нефть-вода. [c.231]

Для определения рассматриваемых параметров при высоком давлении используются реакторы, конструкции которых описаны в работе [4]. Оценку активности катализаторов для жидкофазных реакций можно проводить в аппаратах (автоклавах) с внутренним контуром циркуляции типа автоклава Вишневского [5] либо в ынкроавтоклавах с возвратно-поступательной мешалкой [2]. При этом для газожидкостных или жидкостных систем следует учитывать влияние фазовых равновесий и межфазовой диффузии [6]. [c.362]

Лекция 9. Влияние дисперсносги на реакционную способность, на растворимооть, на константу равновесия. Влияние дисперснооги на температуру фазового перехода. Молекулярно-кинетические свой-сгва. [c.217]

Во-вторых, избыток спирта начинает испаряться, и содержание его в паровой фазе повышается. Одновременно в паровой фазе нефтяной системы возможны процессы частичной конденсации паров, что приводит к появлению микрокапель жидкости. В условиях эксперимента это приводит к сорбции поверхностно-активных молекул спирта на поверхности микрокапель, что оказывает влияние на фазовое равновесие жидкость-пар. Так, понижение поверхностного натяжения микрокапель за счет сорбции молекул спирта приводит к уменьшению радиуса термодинамически стабильных микрокапель, а следовательно, к повышению давления насыщенного пара и торможению процесса испарения. Понижение радиуса микрокапель конденсирующегося пара может происходить в системе при избытке спирта также и вследствие процесса диссоциации взаимодействующих молекул. [c.113]

Как и в бинарных системах расплав — твердая фаза, трехкомпонентные равновесия подобного типа целесообразно рассматривать при р = onst, так как влияние его на температуру плавления и состав сосуществующих фаз сказывается лишь при очень сильных изменениях этого параметра. На практике (см. разд. V. 7) приходится встречаться с весьма разнообразными типами фазовых равновесий между жидкостью и твердым телом. В зависимости от природы составляющих их веществ, в таких системах могут быть эвтектические смеси, образовываться одно или несколько стойких или нестойких соединений, компоненты могут полностью или частично смешиваться в твердом состоянии, расслаиваться в жидком. Если учесть, что каждая тройная система включает в себя три бинарных, отличающихся друг от друга по видам зависимостей температур плавления от состава, то нетрудно представить себе как многообразны фазовые диаграммы трехкомпонентных систем. [c.328]

До разделения азеотропной смеси рекомендуется снача.та исследовать, в какой степени изменение давления может оказать влияние на фазовое равновесие. В большинстве случаев понижение давления делает азеотропную смесь более богатой нижекиня-1ЦИМ компонентом. Во многих случаях нрп определенном вакууме азеотропная точка исчезает. В качестве примера можно назвать смеси этиловый спирт — вода п вода — фенол (рис. 226). Вакуумной ректификацией при 70 мм, рт. ст. получают абсолютный спирт без добавки постороннего вещества. Азеотропная точка для смеси вода — фенол исчезает при 32 мм рт. ст. (см. главу 5.41). Но можно также привести случаи, когда азеотропная точка исчезает с повышением давления. [c.338]

Важным фактором, влияющим на эффективность процесса вытеснения нефти водными растворами химреагентов, является фазовое поведение системы водный раствор химреагентов — нефть. Поэтому в работе изучалось фазовое поведение системы ПАВ АФд-12 + Лигносульфонаты + КОРБ — нефть. Исследования проводились по следующей методике. В мерные пробирки помещали нефть, минерализованную воду и композицию. В течение двух недель ежедневно содержимое пробирок перемешивали. При этом два раза в неделю визуально определяли количество и объемы фаз. Если количество и объемы фаз в течение двух недель не менялись, то считалось, что фазовое равновесие достигнуто. Эксперимент проводился при постоянной температуре, равной 22 °С. При изменении объемов фаз были рассчитаны параметры солюбилизации соответствующих фаз. Параметры солюбилизации рассчитывались как отношение солюбилизированного объема водной или нефтяной фаз к объему ПАВ, введенному в систему. Результаты экспериментов показали, что происходит незначительная солюбилизация водной фазы. Параметры солюбилизации водной фазы зависят от концентрации НПАВ в растворе. Для состава АФд-12 лигносульфонаты КОРБ в соотношениях 8 1,5 0,5 при концентрации АФд-12, равной 5 г/л, параметр солюбилизации равен 8,6, с увеличением содержания ПАВ до 10 г/л солюбилизация возрастает до 14,2. Дальнейшее увеличение концентрации ПАВ АФд-12 в растворе приводит к снижению параметра солюбилизации. При содержании ПАВ 50 г/л солюбилизация снижается до 1,7. В исследованиях показано, что присутствие КОРБ в растворе композиции на процесс солюбилизации влияния не оказывает. Поверхностно-активные вещества Неонолы АФд-10 и АФд-12 весьма трудно растворяются в высокоминерализованной сточной воде. Кроме того, имеют относительно высокую температуру застывания, равную примерно 18 °С. В связи с этим для улучшения растворения ПАВ АФд-12 в минерализованной воде и снижения температуры застывания в состав композиции введен ПАВ проксамин, значительно улучшающий растворение основного НПАВ в воде. [c.126]

Если константа фазового равновесия заметно изменяется с концентрацией жидкой фазы, то последняя оказывает влияние на коэффициент массопередачн Кр- Таким образом, в ряде случаев Кр изменяется в зависимости от концентрации компонента в жидкости, в то время как р и рж сохраняют постоянные значения. [c.122]

Поправки К К. для систем, содержащих циклопарафиновые и ароматические углеводороды, определяют по графику, приведенному на рис. П-16. Значения К определяют по известным иомограммам (например, по номограмме Уинна) или вычисляют по формулам. Небольшие количества циклических соединений в смесях с парафинами не оказывают заметного влияния на константу фазового равновесия. [c.187]

Дерягин Б. В. и Щербаков А. Н, О влиянии поверхностных сил на фазовые равновесия полимолекулярных слоев и краевой угол смачивания. Коллоидный журнал, 1961, т. XXIII, № 1, с. 40. [c.251]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология