Диаграмма конденсации

Рис. 16.1. Диаграмма, иллюстрирующая переход пара в жидкое состояние (конденсация) через промежуточное состояние микрогетерогенной системы (зародыши жидкости в парообразной фазе)

Конденсация пара в жидкость фазовая диаграмма. Конденсацию пара в жидкость или кристалл можно рассмотреть с помощью р-Г-диаграммы (рис. 1.3), [c.16]

Рис. 5. Диаграмма конденсации и кипения бинарной смеси наф-галин — дифенил

При некоторой температуре однократного испарения, отвечающей так называемой точке конца кипения рассматриваемой системы, жидкая фаза полностью исчезает, испаряется последняя ее капля, и вся система в целом оказывается в паровой фазе. При этом состав паров в точности равен первоначальному составу а системы. Температура конца кипения ниже точки кипения ia компонента системы а, играющего в данном случае, роль высококипящего компонента. Точка является фигуративной точкой состояния системы в конце ее кипения, а точка Ri характеризует температуру и состав последней капли жидкости, равновесной с образовавшимися парами. Если при однократном испарении начальной системы поднять ее температуру выше то фигуративная точка Z,,, выражающая ее состояние, перейдет в область перегретого пара, расположенную на диаграмме равновесия выше изобарной кривой конденсации СЕ. [c.45]

Рис. 362. Диаграмма конденсации воды при охлаждении газа, имеющего точку росы 68° С.

При рассмотрении диаграмм равновесия однородных в жидкой фазе азеотропов было установлено, что в некоторых случаях равновесная температура кипения жидкого раствора компонентов, характеризующихся при обычных температурах свойством частичной растворимости, может оказаться выше их критической температуры растворения. Тогда система приобретает свойства положительного азеотропа, однородного в жидкой фазе, с минимумом точки кипения (см. фиг. 15). С другой стороны, там же указывалось, что при фракционировке подобного, однородного в жидкой фазе азеотропа, независимо от начального состава а исходной смеси, продуктами разделения будут либо один, либо другой компонент системы в практически чистом виде и азеотроп состава или пар, близко подходящий к нему по составу. При этом азеотроп обязательно будет верхним продуктом колонны, так как он кипит при более низкой температуре, чем оба компонента системы. Превзойти наверху колонны состав у азеотропа не представляется возможным, ибо, как известно, составы жидкости и пара в азеотропической смеси равны и неизменны, температура ее выкипания и конденсации постоянна и поэтому при достижении этой точки ректифицирующая работа колонны сейчас же прекращается. [c.133]

Полученные таким путем данные позволяют построить основные диаграммы состояния бинарных равновесных парожидкостных систем — изобарные кривые кипения и конденсации и кривую равновесия у — х. [c.54]

На диаграммах равновесия удобно проследить за ходом нроцесса выкипания и конденсации систем, состоящих из практически нерастворимых в жидком виде компонентов. [c.84]

При смешении потоков жидкостей и паров не происходит простого их суммирования, оно сопровождается небольшим частичным выкипанием жидкости и частичной конденсацией паров. Поэтому допущение о том, что количества и g равны суммарным количествам смешивающихся паровых и жидких потоков не вполне точно. Однако ввиду того, что в небольших пределах по концентрации энтальпийные кривые на тепловой диаграмме и кривые кипения и конденсации на диаграмме 1 — х, у близки к прямолинейному очертанию, степенью конденсации и испарения при смешении одноименных потоков в секции питания можно практически пренебречь. [c.160]

По составу Хь и энтальпии сырья на тепловую диаграмму наносится точка Ь х , кь). Рассмотрим случай работы полной колонны, когда ее верхние пары подвергаются полной конденсации при эвтектической температуре а после расслоения в декантаторе каждая жидкая фаза подается на верх соответствующей колонны. Более общим случаем является охлаждение общего конденсата до несколько более низкой температуры чем tg, однако методика расчета и его последовательность сохраняются неизменными. [c.277]

Наличие экстремальных (максимальных или минимальных) точек на изобарных кривых начала кипения и конденсации диаграмм состояния 1 — X, у вызывается большими отрицательными или положительными отклонениями раствора от закона Рауля и близостью точек кипения чистых компонентов системы. [c.323]

На рис. УП.2 представлена типичная схема двухколонной установки для разделения положительного гомоазеотропа, сов-меш енная с его изобарными диаграммами кривых начала кипения и конденсации при двух различных давлениях р-у и р - [c.325]

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]

Если изотермические кривые кипения и конденсации рассматриваемой системы построить при некоторой другой температуре, то в зависимости от того, будет ли она больше или меньше, будут больше или меньше значения упругостей компонентов, и вся равновесная диаграмма сместится вверх или вниз. [c.22]

На фиг. 11 представлен случай увеличивающейся с повышением температуры взаимной растворимости компонентов. При этом равновесные кривые кипения и конденсации принимают вид F E D G, изображенный пунктиром. Кривые FA и GB являются кривыми растворимости компонентов а и и отделяют на диаграмме гомогенные области и полного смешения от заключенной между ними гетерогенной области жидких фаз. [c.23]

Тепловая диаграмма дает зависимость между теплосодержаниями единицы веса и составами паровых и жидких смесей компонентов раствора, находящихся соответственно при своих температурах конденсации и кипения. Важнейшим свойством тепловой диаграммы, представляющим-главную причину ее широкого [c.30]

Имея равновесные изобарные кривые кипения и конденсации и тепловые свойства компонентов айда системы в интервале температур равновесного существования фаз системы, можно построить тепловую диаграмму, которая для эвтектического типа частично растворимых компонентов будет иметь вид, изображенный на фиг. 19. [c.32]

Расходы тепла на проведение однократных процессов испарения и конденсации однородных в жидкой фазе при точке кипения растворов частично растворимых веществ удобнее всего определять по тепловым фазовым диаграммам. Пусть исходная жидкая система состава а и веса L, находящаяся при некоторой температуре tf , более низкой, чем ее точка кипения под заданным внешним давлением, нагревается до температуры t однократного испарения и равновесно разделяется на две фазы— паровую и жидкую. Пусть вес паровой фазы О, состав у и теплосодержание Q, вес жидкой фазы g. состав х и теплосодержание д. Если начальное теплосодержание сырья составляло Q , и на его нагрев от о до t было затрачено У калорий тепла, то можно написать следующие уравнения теплового баланса процесса и материального баланса по общему весу потоков и по весу содержащегося в них компонента w [c.62]

Сопоставление тепловой диаграммы с графиком изобарных равновесных кривых кипения и конденсации частично раствори- [c.32]

Графический метод анализа процессов перегонки, конденсации и ректификации по тепловым диаграммам свободен от обычных ограничений и упрощающих допущений и отличается простотой и наглядностью. Именно из этих соображений тепловые диаграммы нашли широкое применение в изучении этих процессов. [c.33]

Другое следствие, вытекающее из рассмотрения этих равновесных диаграмм кривых кипения и конденсации, выражается первым законом Д. П. Коновалова, [c.34]

На фиг. 21 представлена равновесная изобарная диаграмма кривых кипения и конденсации для азеотропа с максимумом температуры кипения при постоянном давлении. По оси абсцисс отложены составы компонента ю. При повышении температуры системы от точки кипения чистого компонента а, по мере того как жидкость обогащается содержанием компонента ш, координаты кривых кипения и конденсации системы возрастают, т. е. обе ветви этих кривых восходят кверху с некоторым переменным разрывом между ними. При этом, согласно первому закону Д. П. Коновалова, поскольку температура кипения системы с увеличением содержания компонента тю возрастает, следует, что прибавление компонента ш уменьшает суммарную упругость паров раствора и поэтому в паре его содержание должно быть меньше, чем в жидкости. Или, наоборот, пар должен быть богаче компонентом а, ибо его прибавление к раствору имеет [c.35]

На фиг. 20 представлена равновесная диаграмма кривых кипения и конденсации для азеотропа с минимумом температуры кипения и соответственно с максимумом давления пара, отвечающим составу Уе, при постоянном давлении. [c.36]

Равновесная фазовая тепловая диаграмма для однородного в жидкой фазе азеотропа с максимумом точки кипения постоянно кипящей смеси также строится по соответствующим изобарным кривым кипения и конденсации и тепловым свойствам компонентов системы и имеет, по очевидной причине, вид, взаимно обратный с рассмотренной выше тепловой диаграммой азеотропа с минимумом точки кипения. [c.39]

Пусть дана систе 1а двух неограниченно растворимых друг в друге компонентов, образующих при некоторой концентрации Уе постоянно кипящую смесь с минимумом точки кипения, как. например, раствор бензола и этилового спирта, изобарная диаграмма равновесия которого приведена на фиг. 20. Если состав перегоняемого раствора равен уе. то выкипание системы будет происходить при постоянной температуре и неизменном составе жидкой и паровой фаз во все время испарения начального раствора, пока не выкипит его последняя капля. С другой стороны, если насыщенный пар состава уе охлаждать, то конденсация его также будет происходить при постоянной температуре и при неизменном составе образующейся жидкой и остаточной паровой фаз во все время конденсации, пока не перейдет в жидкость последний пузырек пара. Таким образом, ни испарение, ни конденсация в этом случае ни в какой степени не могут способствовать разделению компонентов системы, если ее начальный состав равен азеотропической концентрации уе [c.63]

Аналогично предыдущему, степень конденсации г, на основании соотношения 41, может быть найдена из метрических свойств равновесной диаграммы, по правилу рычага, как отношение отрезков Si l/i и il i. С понижением температуры конденсации разрыв между составами равновесных фаз становится меньше, их составы по высококипящему компоненту w уменьшаются, и равновесные пар и жидкость обогащаются низкокипящим компонентом а. Очевидно, полная однократная конденсация наступает при температуре i конца конденсации, совпадающей с точкой начала кипения рассматриваемой системы состава а. Таким образом и процесс однократной конденсации вполне аналогичен уже рассмотренному соответствующему процессу в системах однородных в жидкой фазе частично растворимых компонентов эвтектического типа. [c.57]

На равновесной изобарной диаграмме кривых кипения и конденсации на соответствующих ветвях помечены взаимно эквивалентные точки одними и теми же буквами, различающимися только штрихами. Поэтому, исходя из подробно описанного процесса однократного испарения и конденсации систем, состав а которых заключен в интервале концентраций 0<а<л А, нетрудно разобрать эти же процессы для систем, состав а которых заключен в интервале Хв<а <1. [c.58]

С точки зрения теоретического обобщения условий протекания процесса ректификации, речь идет об определении соотношений ряда переменных величин, которыми, с одной стороны, являются веса и составы контактирующих потоков на различных ступенях процесса, а с другой,—тепловые свойства, температура и теплосодержания этих потоков паров и флегмы на различных уровнях по высоте колонны. Эти соотношения в общем виде выводятся аналитическим путем и наиболее просто и удобно представляются графически на рассмотренной ранее тепловой диаграмме, дающей теплосодержания единицы веса насыщенных фаз в функции их составов. На той же диаграмме путем проведения семейства конод или путем ее сопоставления с изобарными равновесными кривыми кипения и конденсации оказывается возможным представлять графически условия равновесного сосуществования паровых и жидких фаз, и это обстоятельство делает их применение к анализу работы ректификационной колонны особенно эффективным. [c.69]

Фиг. 41 относится к тому случаю работы средней секции колонны, когда она работает как концентрационная, т. е. когда вес паров в любом ее межтарелочном отделении больше веса встречной флегмы, а фиг. 42—к случаю-, когда средняя секция колонны работает как лютерная, т. е. вес парового потока в любом ее сечении меньше веса встречной флегмы. На этих расчетных графиках, из соображений большей наглядности, тепловая диаграмма теплосодержание—состав совмещена с равновесными изобарными кривыми кипения и конденсации рассматриваемой системы, нанесенными в осях координат температура-состав . [c.129]

На фиг. 20 приведены равновесные изобарные кривые кипения и конденсации для однородного в жидкой фазе азеотропа с минимумом точки кипения, представленные в системе координат температура—состав . Состав ус, общий для пара и жидкости в азеотропической точке, разделяет равновесную диаграмму на две части, напоминающие обычные изобары веществ, характеризующихся монотонным изменением летучих свойств. Как указывалось ранее, состав азеотропической точки не является постоянным и меняется с изменением давления и поэтому напрашивается мысль о таком изменении внешнего давления, при котором состав, отвечающий экстремальному значению температуры, передвинулся бы в область концентраций, отвечающих практически приемлемой чистоте одного из компонентов системы. Тем самым, совершенно недопустимое для процесса ректификации касание кривых равновесия пара и жидкости передвигается к конечной точке интервала концентраций, оставляя простор для ведения процесса практически во всем интервале существования системы. [c.137]

Часть диаграммы на изобарном графике равновесия (рис. 1.9), расположенная над кривой ADB температур начала конденсации паровой фазы, представляет область перегретых паров, а часть, расположенная под кривой температур начала кипения жидкой фазы, является областью жидкости, недогретой до температуры насыщения. [c.34]

Другое следствие, непосредственно вытекающее из рассмотрения этих равновесных диаграмм кривых кипения и конденсации, выражается первым законом Гиббса — Коновалова. Согласно этому закону, равновесный пар содержит в относительно большем количестве тот компонент, прибавление которого к раствору должно повести к повышению суммарного давления его наров. [c.39]

Линия ЯцДд, зависящая от мольной доли паровой фазы, определяет мольные энтальпии паров, находящихся при температуре начала конденсации, а линия llJla — мольные энтальпии жидких смесей, находящихся при точках начала кипения. Если составы фаз выражаются не в мольных, а в массовых долях, то энтальпия будет выражаться в кДж/кг. Прямые вида Ъс, соединяющие фигуративные точки двух равновесных фаз на энтальпийной диаграмме, называются конодами. [c.59]

Для расчета колонны требуется построить кривые иарожидкостног равновесия рассматриваемой спстемы пропан — м-бутан при давлении 14,71 10 Па. Расчет точек изобарных кривых кппенпя и конденсации и равновесной диаграммы у—х ведется с помощью констант фазового равновесия и уравнений парожпдкостного равновесия (1.62) и (1.63). Ход и результаты расчета сведены в табл. 111.3. [c.183]

Системы, совокупный состав а которых попадает в интервал кснцентраций от лд до хв распадаются на насыщенные растворы А и В, и линия кипения для них может быть представлена горизонталью АВ. Если изотермические кривые суммарного давления паров представить в функции состава у паровой фазы, т. е. нанести на диаграмму так называемые кривые точек росы нли кривые конденсации, то они для рассматриваемой системы изобразятся кривыми СаЕ и ОвЕ, пересекающимися в угловой точке Е, которая показывает, что обоим жидким равновесным насыщенным растворам составов л д и лв отвечает один и тот же пар, состава уе [c.22]

Из рассмотрения равновесных диаграмм на фиг. 3, 4, 20 и 21 можно сделать заключение о взаимно обратном характере равновесных изобарных и, изотермических кривых кипения и конденсации. А аксимуму суммарной упругости пара раствора при постоянной температуре отвечает минимум температуры кипения при постоянном давлении, и наоборот. [c.34]

Соотношение 22 позволяет находить степень конденсации паров по метрическим свойствам равновесной диаграммы как отношение отрезков 11/Г и RiVl. С понижением температуры составы равновесных паров по компоненту w становятся все больше, т. е. по мере конденсации в жидкую фазу преимущественно переходит компонент а, играющий в данном интервале концентраций роль высококипящего компонента. Полная однократная конденсация наступает при температуре при точке конца конденсации, совпадающей с точкой начала кипения рассматриваемой начальной системы состава а в фигуративной точке I. [c.46]

С другой стороны, если фигуративная точка (а, исходной системы лежит выше коноды, соединяющей фигуративные точки (x,q) и (у, Q) равновесных фаз, то J L< O, расход тепла на проведение процесса оказывается отрицательным, что указывает на необходимость отнятия, а не сообщения тепла для получения из начальной системы указанных равновесных фаз, т. е. указывает на протекание в системе однократной конденсации, а не испарения. Так обобщаются процессы однократного испарения и конденсации при их рассмотрении на тепловой диаграмме. [c.63]

Процесс однократной конденсации в парциальном конденсаторе представляется на тенловой диаграмме вертикальным отрезком РР , пропорциональным расходу тепла й, отнесенному к единице веса паров О], поднимающихся с верхней тарелки колонны. Фигуративная точка Р, на коноде АЕ представляет двухфазную парожидкую систему, разделяющуюся на флегму gA, стекающую из парциального конденсатора в колонну в виде орошения и на пар Е, поступающий в полный конденсатор-холодильник. Расход тепла в парциальном конденсаторе может быть измерен и отрезком 5з , пропорциональным величине Рас- [c.93]

Если повернуть все три грани призмы на 90° вокруг нижнего основания так.чтобы они расположились в одной плоскости с базисным треугольником (фиг. 47), то оказывается возможным показать одновременно равновесные соотношения как в возможных трех бинарных системах, так и в тройной системе на одном плоскостном графике. Треугольная диаграмма в этом случае представляет горизонтальное сечение через призму и поэтому характеризует системы, находящиеся при постоянной температуре и давлении. В рассматриваемом случае выбранная температура выше температур кипения компонентов w и а, но ниже точки кипения компонента Ь. Поэтому изотерма = onst пересекает равновесные изобарные кривые кипения и конденсации бинарных систем компонентов w Ь и а—Ь, но не пересекает равновесных линий бинарной системы компонентов w—a. [c.144]

На фиг. 54 и 55 представлены равновесные изотермические и изобарные кривые кипения и конденсации для этого случая. На изотермической равновесной диаграмме линия АВ представляет суммарную упругость паров сохраняющую для гетерогенной жидкой фазы при лю-брж соотношении обоих / идких слоев постоян-нре значение. Постоян- нкм будет и состав Уе па а йновесного обоим жидким слоям, определяемый абсциссой точки Е. Линии АС а СЕ, с одной стороны, и ВО и ОЕ, с другой, изображают условия парожидкого равновесия для случаев, когда в жидкой фазе присутствует только один из компонентов а или ТП) соответственно, а в паровой фазе представлены оба. [c.162]

Па рис. Ц[.7 представлена диаграмма изобарных кривых кипения и конденсации t—х, у для системы частично растворимых KOMiToueuTon эвтектического тина, с нанесенными на ней кривыми растворимости AF и BG. [c.122]