Системы газ жидкость фазовая диаграмма

Системы жидкость—жидкость. Фазовые диаграммы двухкомпонентных систем, содержащих только жидкие фазы, имеют сравнительно простую форму — это выпуклые, вогнутые или замкнутые кривые, зависящие от температуры. Некоторые примеры диаграмм Т—х приведены на рис. 5.20. Влияние давления на равновесие конденсированных фаз заметно проявляется только при высоких температурах или вблизи критических точек. Возможный эффект можно предсказать исходя из принципа Ле-Шателье. Обычно размеры двухфазной зоны сокращаются с повышением давления, как это показано на рис. 5.1, 5.2 и особенно наглядно на рис. 5.20,а на примере системы метилэтилкетон + + вода, где повышение давления до 150 атм изменяет геометрию двухфазной зоны от вогнутой к замкнутой. [c.264]

Фазовые диаграммы систем углеводородный газ — вода резко отличаются от фазовых диаграмм бинарных смесей углеводородных газов с жидкими УВ. Из фазовых диаграмм давление— состав систем этан — вода и метан — вода (рис. 26) можно видеть, что при температурах ниже 300°С граничные кривые газа и жидкости в системе этан — вода очень слабо сближаются, что объясняется их слабой взаимной растворимостью. [c.52]

Вид изобарической фазовой диаграммы и кривой равновесия пар — жидкость системы взаимно нерастворимых жидкостей показан на рис. 8.12. [c.265]

Рассмотрены вопросы термодинамической теории гетерогенных равновесий в приложении к системам жидкость—пар, структура диаграмм фазового равновесия, методы экспериментального изучения равновесий жидкость—пар. Особое внимание уделено возможностям проверки термодинамической согласованности экспериментальных данных и методам априорного расчета равновесий жидкость—пар в многокомпонентных системах. [c.2]

При изложении данной главы и в последующем будут использованы фазовые диаграммы давление—состав при постоянной температуре и давление—температура. Фазовые диаграммы требуют специального навыка для их чтения. Полезно напомнить, что кривые на диаграммах давление-состав двойных систем изображают изменение с давлением состава находящихся в равновесии фаз при данной температуре. Составы двух фаз, находящихся в равновесии при данном давлении, получают, соединяя точки кривых горизонтальными прямыми, соответствующими заданным давлениям. Кривые на р-Т диаграммах соответствуют состояниям, при которых давления меняются с температурой. Для чистого (однокомпонентного) вещества это состояния, в которых в равновесии находятся две фазы, например, жидкая и газовая (зависимость давления пара от температуры). Для двойных систем это состояния, в которых в равновесии находятся три фазы (например, твердая, жидкая и газовая) или две жидкие фазы и одна газовая и т. п. Для двойной системы критические точки жидкость—газ лежат на критической кривой. Все кривые на фазовых диаграммах температура-давление соответствуют состояниям, имеющим одну степень свободы. Состояния, которые для данной системы имеют нулевую степень свободы, изображаются точкой. Так, для чистого вещества нулевую степень свободы имеет критическая точка и состояния трехфазного равновесия (тройные точки). В двойной системе точками изображаются состояния, где в равновесии находится четыре фазы (квадрупольные точки) и где две фазы в критическом состоянии находятся в равновесии с третьей (некритической) фазой (ко- [c.6]

Нафевание жидкости, находящейся в равновесии с паром, при некоторых довольно строгих условиях, накладываемых на температуру, давление и объем системы, может приводить к внезапному исчезновению фаницы между жидкой и газовой фазой. Состояние вещества (или смеси веществ), возникающее при исчезновении различия между фазами, находящимися в равновесии друг с другом (например, между жидкостью и ее паром, между двумя жидкостями и др.), называют критическим состоянием. На фазовой диаграмме в этой точке кривая сосуществования жидкости и пара обрывается. Точка на термодинамической диаграмме, соответствующая критическому состоянию вещества, называется критической точкой. Критические состояния вещества свойственны не только системам с равновесием типа жидкость — ее насыщенный пар , но иногда также системам с равновесием несмешивающихся жидкостей и даже аморфнь[х или кристаллических твердых фаз. [c.169]

Для большей наглядности и качественного отображения разнообразия и сложности состояний системы газ (жидкость) — твердые частицы было разработано общее графическое представление в виде так называемой фазовой диаграммы. Последняя не является оригинальной с математической точки зрения, но позволяет весьма просто очертить различные области системы, что особенно полезно при обучении заводского персонала. Для некоторых процессов диаграмма может быть использована при определении давлений и составлении материальных балансов, аналогично энтальпийным диаграммам в тепловых расчетах. [c.15]

Повторяя ход рассуждений аналогично приведенному выще для" любой другой тем-" пературы в интервале между Та и Тв, можно для каждой из них получить соответствующую пару сопряженных точек. Соединяя общими кривыми все и 5 и замыкая их в точках Та и Тв, получим простейший вариант фазовой диаграммы, характеризующей равновесие только двух фаз (рис. 49). В случае если равновесными фазами являются жидкая и твердая фазы, то данная диаграмма состояния характеризует равновесие системы, в которой образуются непрерывные ряды твердых и жидких растворов. Аналогичная картина характерна и для системы жидкость — пар. [c.275]

Рассмотрим в качестве примера систему, состоящую из частично взаимно растворимых жидкостей — воды и фенола. Фазовая диаграмма взаимной растворимости (или, кратко, график растворимости) для этой системы показана на рис. 8.9 [61], на котором через л обозначена массовая доля фенола (компонент В) в его смеси с водой нент А). [c.261]

Однако температура начала кипения любой жидкой системы зависит от величины давления р, поэтому при относительно низких давлениях система начинает кипеть при температурах более низких, чем.критическая температура растворения к. В этом случае фазовая диаграмма должна включать и кривые равновесия пар — жидкость сосуществующих систем. [c.263]

Таким образом, кривые пара и жидкости разделяют диаграмму на три участка, соответствующие различным фазовым состояниям системы раствор — пар. В верхней части диаграммы расположена область жидкости между кривыми жидкости и пара лежит двухфазная область совместного существования жидкости и насыщенного пара нижняя часть диаграммы относится к пару. [c.191]

Конструкция системы зависит от состава и скорости потока, поэтому для ее проектирования необходимы надежные данные о пласте и фазовом поведении содержащихся в нем продуктов. Давление и температура потока обычно снижаются по пути от забоя скважины до ее устья, который на фазовой диаграмме представлен линией, начинающейся при исходном давлении и температуре пласта и заканчивающейся при давлении и температуре первого сепаратора. Если конечная точка находится внутри фазовой оболочки, то двухфазный поток будет иметь место даже тогда, когда весь продукт в пласте находится в паровой фазе. Одной из основных задач планирования и конструирования является определение условий сепарации с целью оптимизации объема реализуемой жидкости. Для выполнения этой задачи нет необходимости строить полную фазовую диаграмму. Обычно достаточно определить критическую точку, точку кипения или точку росы при температуре пласта и фазовое равновесие в первом сепараторе Для этого необходим анализ проб из пласта. Данные о пласте и характеристика его продукции являются входными для системы [c.28]

По фазовой диаграмме I—х—у можно определить температуры кипения и конденсации, а также равновесные составы жидкой и паровой фаз для бинарных смесей при постоянном давлении (рис. 43, ряды IV и V). На этой диаграмме в системе координат с в качестве ординаты н х, у ъ качестве абсциссы строят кривую кипения 1 и кривую конденсации 2, концы которых совпадают. На рис. 44 приведена диаграмма t—х—у для смеси бензол— толуол. Во всех точках, лежащих выше изобарной кривой конденсации 2, смесь находится полностью в парообразном состоянии. В точках, расположенных между кривыми 1 к 2, система состоит частично из жидкости и частично из паров, а ниже изобарной кривой кипения 1 существует только жидкость. [c.75]

Режимы течения в системах с фазовыми превращениями. Путь, по которому идет развитие режимов течения в испаряющейся системе, показан на рис, 10. На этой концептуальной диаграмме жидкость входит в трубу при по- [c.186]

Влияние давления на фазовое состояние конденсированных систем практически незначительно, что позволяет исключить давление из рассмотрения [см, (64а)]. В таких случаях для описания фазового состояния системы достаточно знать взаимозависимость двух ее параметров — температуры и состава (Смаке =< == 21 — 1 = 2). Простейшим примером такого случая может служить фазовая диаграмма двухкомпонентного сплава, а также раствора соли в жидкости (в воде) (см. рис. 2, 4—16). [c.140]

Изменения, происходящие с жидкостью при растворении в ней нелетучего вещества, отражаются и на ее фазовой диаграмме. Действительно, графики зависимостей температур фазовых переходов от давления смещаются на АР = f (Ха) (рис. V.5, штриховые линии). Кривая начала кипения раствора О К ровно на АР ниже кривой кипения чистого растворителя 0/<. Смещается, соответственно, и тройная точка диаграммы О, и кривая начала кристаллизации раствора О В. Неизменной остается лишь кривая сублимации, так как в кристаллическом состоянии система является гетерогенной и каждый ее компонент ведет себя независимо от другого. [c.211]

Созданию равновесия жидкая вода—газ может препятствовать также образование твердых кристаллогидратов или достижение критического состояния, при котором исчезает различие между жидкостью и газом и система становится гомогенной. Поэтому при изучении фазовых равновесий в системах газ—вода важно знать, какие фазы в рассматриваемых системах существуют при тех или иных условиях, т.е. необходимо знать фазовые диаграммы в широкой области температур и давлений. [c.6]

Оба изотопа гелия можно получить в твердом состоянии путем повышения давления до 25—30 атм при 0,5° К. Из фазовой диаграммы (рис. УП 1.4) видно, что равновесное давление для системы тв. тело жидкость в случае Не сохраняется приблизительно постоянным до 2° К, а затем резко возрастает. Для Не равновесное давление увеличивается при температурах, превышающих 0,5° К. [c.296]

Растворы высокомолекулярных соединений — равновесные системы. Диаграммы полимер — растворитель подобны фазовым диаграммам жидкости с двумя критическими температурами смешения. Критическая температура для пары полимер — растворитель зависит от молекулярной массы полимера, причем верхняя критическая температура повышается по мере ее роста.. [c.210]

Мы уже видели (см. раздел VI. 8), что фазовая диаграмма системы ВМС—НМС совершенно аналогична диаграмме, характерной для двух частично смешивающихся жидкостей. Эта идея общности позволила Каргину рассматривать процесс набухания как ограниченное или неограниченное взаимное растворение двух жидкостей ВМС и НМС. Схема различных стадий набухания, отвечающая этому представлению, показана на рис. 124. [c.313]

КОСТИ. Отсюда следует, что обе фазовые диаграммы необходимо сое чинить в одну. Это сделано на рис. 8.15, где ось состава (обозначенная 2. ) соответствует общему составу системы. Выше верхней линии имеется только жидкость, и za идентична Ха. Ниже нижней лииии имеется только пар, и 2д идентична Уа. Между этими двумя линиями имеются и пар, и жидкость, и нам необходимо выяснить, какую информацию содержит эта область. [c.254]

Для фазовых диаграмм на рис. 8 и 9 прибавление воды к чистому неводному компоненту при давлении его пара р° приводит к уменьшению давления равновесия жидкость-газ. В начале изменения температуры возможно состояние, при котором добавление воды к неводному компоненту не будет изменять давление равновесия жидкость—газ (рис. 11, а), а при дальнейшем изменении температуры прибавления воды к чистому неводному компоненту произойдет повышение давления равновесия жидкость—газ (рис. 11,6). Это изменение сопровождается явлением азеотропизма — совпадением состава жидкости и газа в азеотропной точке А , в которой наблюдается экстремум давления. При дальнейшем изменении диаграмм с повышением температуры азеотропная точка будет перемещаться по направлению к трехфазному состоянию АЕН и в момент его достижения точки и Н совпадут (рис. 11, в). В дальнейшем состав газа (точка Н) будет ближе к составу водной жидкости (точка А), чем точка Е (неводная жидкость). Диаграмма системы приобретет вид рис. 10. Состав газовой фазы будет находиться между составами двух жидких фаз, а давление чистой неводной [c.14]

Этот метод можно использовать для изучения явления фазового разделения в несмешивающихся системах жидкость — жидкость, для изучения фазовых диаграмм и определения спинодаль-ных точек, для исследования совместимости полимерных смесей и процессов кристаллизации. [c.211]

Иа рис. 6.4 отражен только один вид фазового перехода (жидкость — пар) если на этот график нанести аналогичные кривые других переходов, возможных для данного вещества в той же области параметров (твердое — пар, твердое — жидкость, полиморфные превращения), получится так называемая диаграмма состояний, или фазовая диаграмма, однокомпонентной системы. [c.164]

Диаграмма на рис. 4.15 аналогична фазовой диаграмме для двух смешивающихся жидкостей и пара, показанной на рис. 4.3. Системы, в которых существуют твердые растворы, могут иметь на кривых плав- [c.131]

Известен еше один вид фазовых диаграмм, для которых НКТР находится выше ВКТР и выше температуры кипения, но ниже критической температуры перехода жидкость — пар для растворителя. Такие диаграммы характерны для систем, состоящих из компонентов, идентичных по химическому строению, но сильна различающихся по размерам. НКТР повышается с увеличением размеров молекул растворителя. Расслоение системы в данном случае обусловлено большой разницей в термических коэффициентах расширения компонентов. Диаграммы состояния типа изображенной на рис. П1. , г получены, в частности, для систем полиэтилен — алканы, полистирол — циклогексан, поливинилацетат — этилацетат, поливиниловый спирт — вода и др. [c.81]

Однокомпонентные системы. На фазовой диаграмме однокомпонентной смеси типа изображенной на рис. 5.1 каждая из фаз представлена в виде открытой зоны, твердая фаза — в зоне выше линий АВ и левее линии ВО. Вдоль линии типа АВ две фазы находятся в равновесии, в данном случае это твердая и газовая фазы. В точке пересечения трех линий, точка В, три фазы находятся в равновесии это наибольшее число фаз, способных сосуществовать в равновесии в однокомпонентных системах. Как будет показано позднее, чистые твердые фазы могут иметь несколько стабильных кристаллических форм, поэтому зона твердой фазы АВО может быть представлена несколькими областями. Поскольку некоторые классы веществ могут образовывать жидкие кристаллы, зона ВВС также может состоять из нескольких областей. Точка С — критическая точка диаграммы, по достижении которой исчезают различия между свойствами жидкости и газа. Критические точки, соответствующие другим парам фаз, отсутствуют. Штриховыми линиями показаны границы зон метаста-бильной переохлажденной жидкости и перегретого пара. [c.252]

На энтальпийной диаграмме можно представить также изобару (равновесие жидкость — пар) для определенного давления. Координаты изобары обычно переносятся из диаграммы фазового равновесия (рис. У-68). Отрезки изотерм между изобарами пара и жидкости — прямые линии, так как в системе жидкость — пар изменения энтальпии пропорциональны отношению этих фаз. Деля прямые отрезки изотерм в бпределенной пропорции, можно получить линии постоянной влажности пара. На осях энтальпийной диаграммы расстояния между изобарами равны теплотам испарения компонентов. [c.423]

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]

Простое вещество X существует в трех твердых аллотропных модификациях 1, 2 и 3 соответственно. Вблизи тройной точки 1-2-3 52 > 5з > 51 И Пз > > У2 (5 — удельная энтропия, о — удельный объем). Начертите три линии, соответствующие двухфазному равновесию вблизи тройной точки 1-2-3, на диаграмме давление — температура , согласующиеся с приведенными данными. Обозначьте все линии и области. В соответствии с рядом условий, приведенных в этой задаче, простое вещество V существует в виде параУ, жидкости Ь, а в твердом состоянии — в трех аллотропных модификациях 1, 2 и 3. Закончите приведенную фазовую диаграмму и обозначьте все линии и области. Система имеет только три тройные точки 1-2-3(/), 2-3-У(2), 3-Ь-У(<3). На диаграмме показано их расположение. [c.94]

В случаях полиморфизма, когда вещество может находиться в разных твердых модификациях, каждая из них имеет на фазовой диаграмме свое поле. Примером может служить сера, существующая в ромбической и моноклинной сингониях с температурой взаимного перехода 95,5 °С. На рис. 5.3 схематически показана фазовая диаграмма серы. Левее GBDF — поле ромбической серы, BAD — поле моноклинной серы, правее ADF — поле жидкой серы, ниже ВАС — поле газообразной серы. BD — линия взаимных превращений твердых модификаций серы. В этой системе имеются три стабильные инвариантные тройные точки в точке В ромбическая и моноклинная сера в равновесии с паром, в точке D — в равновесии с жидкостью, в точке А — моноклинная сера в равновесии с жидкостью и паром. Ромбическая сера может быть перегрета выше температур превращения, а жидкая сера — переохлаждена ниже температур затвердевания, и они могут существовать в метастабильном состоянии. [c.132]

На рис. 14.2 приведена фазовая диаграмма для трехкомпонентной системы из двух ограниченно растворимых друг в друге жидкостей — воды А и органического растворителя В, между которыми распределен компонент г. Ниже кривой ab — область гетерогенных систем, в которой они расслаиваются на водную и органическую фазы. Пусть точка Р — состав исходного водного раствора компонента i, а точка Q — состав исходного органического экстрагента, регенерированного после экстракции и потому содержащего небольшие количества воды и компонента i. При смешении этих жидкостей в отношении QM РМ точка всей системы будет находиться, в М, т. е. внутри гетерогенной области. Поэтому смесь М разделится на органическую Т и водную R фазы, точки состава которых лежат на концах конноды TR, соединяющей соравновесные фазы (в системах такого вида конноды строятся по экспериментальным данным). Как видно из положения этих точек, в результате экстракции концентрация компонента i в водной фазе уменьшилась, а в органической — увеличилась. [c.319]

В точке 4 горазчо мепьше жидкости (теперь состава е) п много загрязненного ткерчого А. Жидкость затвердевает без дальнейшего осаждения А. Начиная с этой тем.пературы, при дальнейшем охлаждении система существует в виде почти чистого твердого А (например, состава а ) и почти чистого твердого В (папример, состава al). Они фактически пе смешиваются к твердом состоянии, и поэтому фазовая диаграмма выглядит, как на рис. 10.7,6, очна-ко нижние ножки очень близки к осям чистый А и чистый В . [c.326]

Фазовая диаграмма твердое — жидкость для бинарной эвтектической системы, подобная показанной на рис. 1 для ксилола, представляет собой по существу две кривые, изображаюпще зависимость между температурой начала кристаллизации и концентрацией обоих компонентов системы, пересекающиеся в эвтектической точке. Если установлено [22] (см. стр. 54), что рассматриваемая [c.56]

В работе рассматривалось влияние ацеталий на периодическое расслоение эмульсии. При проведении опытов готовилась смесь из жидкостей, моделирующих нефть и пластовую воду, в которую добавлялись ацетали с различной концентрацией, максимальное значение которых не превышало 0,05%. Воду с добавлением реагентов и нефть при соотношении 1 5 перемешивали при комнатной температуре, после чего заливали в стеклянные трубки и помещали в холодильную камеру с температурой - 5°С. В проводимых опытах через то же контрольное время периодическое расслоение не наблюдалось. Результаты опытов можно понять из анализа фазовой диаграммы (рис. 6). Здесь крестом отмечено состояние, соответствующее микрогетерофазному без добавления химических реагентов. Диффузия ацеталей в нефтяную фазу переводит систему в состояние, близкое к бинодали, т. е. дальше от псевдокритичности. Теперь понижение температуры не переводит систему в область абсолютной неустойчивости под спинодаль. Следовательно, система не может расслоиться на периодические области. [c.19]

Тип II. Системы, относимые к типу П, в отличие от предыдущих, характеризуются наличием расслаивания жидких растворов. Это приводит к появлению на (р, Г)-диаграмме (рис. П1.22, а) линии трехфазных равновесий жид1 ость—жидкость—газ и второй критической кривой (для равновесия жидкость—жидкость), которая начинается от верхней критической конечной точки и продолжается до точки С , отвечающей критическому жидкому раствору в равновесии с твердой фазой. Наклон кривой может быть как положительным, так и отрицательным. Трехфазная линия может лежать не только между линиями насыщения чистых компонентов, как изображено на рисунке, но и располагаться выше их. Однако всегда Tf < TY. Фазовые диаграммы могут быть усложнены положительными или отрицательными азеотропными линиями. Вследствие этого при низкихтемпературах и давлениях можно выделить 4 варианта (р, х)-диаграмм (рис. П1.22,б) [c.71]