Фазовое равновесие в системах жидкость жидкость

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]

Рис. 1Х-7. Диаграммы фазового равновесия жидкость—жидкость а — системы с одной парой ограниченно растворимых компонентов 6 — системы с двумя парами ограниченно растворимых компонентов в — системы с тремя парами ограниченно растворимых ком-лоиентов.

Особенности фазового равновесия в системе жидкость — газ Литература. ............. ........ [c.318]

Фазовое равновесие в системе жидкость—жидкость определяет предельные концентрации экстракта и рафината. Данные о равновесии необходимы при выборе экстрагента, технологической схемы процесса, конструкции и размера (высоты или длины) аппарата, для расчета оптимального соотношения потоков экстрагента и исходного раствора, а также для выяснения других условий проведения процесса. [c.522]

Фазовые равновесия в гетерогенных системах. Правило фаз Гиббса. Гетерогенными фазовыми равновесиями называются равновесия, устанавливающиеся в физических процессах перехода веществ из одной фазы (простой или смешанной) в другие фазы (простые или смешанные). Такие равновесия наблюдаются при кипении жидкости под постоянным давлением (жидкость пар), плавлении кристаллов (твердое жидкость), при выделении кристаллов из насыщенного раствора соли (жидкость—твердое—пар) и т. д. Термодинамическое равновесие в гетерогенных системах характеризуется сколь угодно длительным сосуществованием нескольких фаз в условиях постоянства давления и температуры при этом концентрации веществ в каждой фазе и парциальные давления не изменяются, т.е. 1 i dn.i = О, и как показано в гл. VII, 8, химический потенциал любого компонента I во всех фазах а, р, у... одинаков, т. е. р, = = [У. =. ... В целом многофазная гетерогенная система в состоянии истинного равновесия имеет минимальное абсолютное значение изобарного потенциала. [c.156]

Фазовое равновесие в системе жидкость — пар [c.289]

Фазовые равновесия системы газ — жидкость [c.346]

ОСОБЕННОСТИ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ — ГАЗ [c.96]

В зависимости от природы веществ компоненты смеси могут обладать ограниченной взаимной растворимостью, образуя, таким образом, отдельные фазы многокомпонентной системы. В простейшем случае при смешении жидкостей образуются две фазы, в каждой из которых содержатся отдельные компоненты органического и неорганического происхождения. Иногда такие системы образуются искусственно путем добавления компонента, склонного к избирательному растворению. Добавление такого компонента (разделяющего агента) изменяет условия фазового равновесия системы, увеличивая движущую силу процесса, и позволяет применить специальный метод для разделения компонентов исходной смеси. Часто введение разделяющего агента в исходную смесь обуславливается не столько близостью свойств компонентов, а склонностью к разложению, полимеризации и т. п. при высоких температурах. [c.285]

В ряде работ [1—3] нами показано, что в случае фазовых равновесий пар — жидкость, когда в насыщенном паре имеет место химическое взаимодействие, некоторые важные термодинамические соотношения нуждаются либо в корректировке, либо в такой их интерпретации, которая учитывает своеобразие рассматриваемых систем. Это своеобразие заключается прежде всего в том, что в данных системах химическое равновесие в парообразной фазе сочетается с фазовым равновесием. [c.142]

Уравнения, описывающие поведение систем с идеальной газовой фазой, можно применять и к реальным системам. Необходимо только давление в этих уравнениях заменить функцией величин д-и Т (так называемой активностью), компенсирующей разницу между этими системами. Такой метод чаще всего применяется дл случаев фазового равновесия (например, жидкость — пар). Критерием равновесия является равенство свободной энтальпии (термодинамического потенциала G) всех фаз [c.219]

Соотношение (И.9) в большинстве случаев качественно правильно отражает характер перераспределения примеси в контактирующих паровой и жидкой фазах, т. е. верно указывает фазу, в которой концентрируется примесь. Для количественной же интерпретации оно неприменимо, так как по отношению к реальным растворам условие f2=l обычно не выполняется. Поэтому количественные расчеты величины а требуют учета отклонений поведения реальных растворов от закона Рауля, т. е. требуют знания коэффициента активности каждого из компонентов в растворе, как это видно из выражения (II.8). Но поскольку для разбавленного раствора очищаемое вещество — примесь можно принять, что 71 = 1, то определение а с помощью выражения (II.8) сводится, по существу, к определению - 2 значения Р ° и или известны, или их измерение не представляет большой трудности. Для оценки величины 72 используют различные методы. Широко применяются методы ван Лаара, Редлиха — Кистера, Вильсона и т. п., которые на основании экспериментальных данных по изучению фазового равновесия в системе жидкость — пар с соизмеримым содержанием компонентов позволяют путем экстраполяции найти величину 72, а следовательно, и величину а для разбавленного раствора. [c.36]

Выделение непрореагировавшего циклогексана, выделение и очистка циклогексанона и циклогексанола осуществляются методами ректификации В связи с этим рассмотрим данные фазовых равновесий пар —жидкость для ряда систем. Данные о фазовом равновесии пар — жидкость для системы циклогексан — циклогексанон— циклогексанол представлены в табл. 8 [1]. [c.67]

Обратимые процессы являются двусторонними, т. е., начиная протекать в одном направлении, они потом идут в обоих направлениях (за счет взаимодействия продуктов реакции). При определенных условиях (р, Т, С ) они протекают в одном направлении, при иных — в противоположном. Течение обратимых процессов завершается установлением истинного равновесия. В момент равновесия скорости противоположно идущих процессов одинаковы. Так, при фазовом равновесии в однокомпонентных (жидкость — газ, кристалл — жидкость, кристалл — газ, две сосуществующие кристаллические модификации и т. д.), в двухкомпонентных (растворяемый кристалл или газ — насыщенный им раствор и т. д.) и в более сложных системах выравнивается темп перехода вещества из одной фазы в другую. Для химических реакций равновесию отвечает равенство скоростей прямого и обратного процессов, например, в реакции [c.104]

Фазовые равновесия представляют в виде диаграмм (рис. 4). Линии АО и ОВ ограничивают область пара,, линии ОВ и ОС — область жидкости и линии АО и ОС — область твердой фазы. Эта диаграмма описывает фазовые равновесия только при низком давленип. В любой области однофазной системы [c.39]

Системы, компоненты которых образуют молекулярные соединения. В неорганической химии весьма распространен третий тип фазового равновесия твердое — жидкость, а именно системы, компоненты которой образуют молекулярные [c.60]

Метюшев Б. Д. Фазовое равновесие между жидкостью и паром в тройной системе этанол — вода — изобутанол. — Известия вузов СССР. Пищевая технология , 1960, № 4, с. 121. [c.265]

Данные по фазовому равновесию жидкость — жидкость в тройных системах, содержащих кроме этиленгликоля следующие компоненты уксусная кислота — этилацетат, и-бутанол — и-бутил-ацетат, толуол — ацетон, триэтиламин — изомасляная кислота, триэтиламин — пропионовая кислота, бензо.л — тиофен, нитро-метан — лауриловый спирт, нитроэтан — додециловый спирт, нитрометан — триэтиламин, приведены в работах [42, 44, 45]. Фазовое [c.56]

Равновесные данные для системы циклогексан — циклогекса-нон — циклогексанол (см табл. 8) могут быть использованы при расчете колонны для отгонки непрореагировавшего циклогексана Следует оговориться, что в результате эксплуатации производств капролактама, работающих по различным схемам, строго регламентировано суммарное содержание циклогексанона и циклогексанола в циклогексане, который, возвращается со стадии ректификации на окисление, не более 0,3%). Для столь низких концентраций тяжелокипящих компонентов в дистилляте прямой расчет эффективности колонны по данным фазовых равновесий пар — жидкость практически невозможен В этом случае необходимо более детальное исследование равновесия пар — жидкость в области малых концентраций тяжелокипящих компонентов. До сих пор не было сообщений о проведении подобного исследования Поэтому колонны для отгонки циклогексана проектируются с учетом практических результатов, полученных при эксплуатации промышленных установок. [c.77]

В таблице 3.14 приведены экспериментальные данные и результаты расчета фазового равновесия жидкость - жидкость в системе гептан - бензол - ТЭГ - вода. [c.120]

Равновесия жидкость—твердая фаза при плавлении. Принципиальные особенности диаграмм этого вида были определены в классификации, приведенной в табл. 5.1. Ведут себя эти системы обычно сложнее, чем системы жидкость—жидкость. При изучении фазовых равновесий в системах первого типа необходимо учитывать 1) равновесие жидкость—твердая фаза, 2) ограниченную взаимную растворимость жидкостей, 3) ограниченную взаимную растворимость твердых растворов, [c.264]

Поскольку влиянием давления на равновесие в системах жидкость—жидкость можно пренебречь (жидкости несжимаемы), то диаграммы фазового равновесия изображаются в ввде изотерм экстракции. Формы этих изотерм и способы их графического отображения различны для первого и второго случаев, но в обоих случаях рабочая область экстракции располагается под изотермой экстракции (линией равновесия). [c.1122]

Дробная перегонка служит для разделения однородной смеси жидкостей, кипящих при различной температуре и не образующих друг с другом постоянно кипящих смесей. В основе всякой дробной перегонки лежит закон фазового равновесия в системе жидкость—пар, открытый Д. П. Коноваловым пар обогащен тем компонентом, прибавление которого к жидкости понижает ее температуру кипения . [c.114]

Таблица 8 Фазовое равновесие пар — жидкость в системе циклогексан— циклогексанон— циклогексаио. р при 0,1 МПа

В основе теории фракционной перегонки лежат два закона фазового равновесия в системе жидкость —пар, разработанные в 1881—1884 гг. Д. П. Коноваловым. [c.70]

Равновесие в системе жидкость — жидкость. Описание равновесия между жидкими фазами во многом аналогично описанию равновесия системы жидкость — пар. Описанием так.чх систем являются покомпонентные уравнения фазового равновесия, дополненные уравнениями материального баланса и стехиометрическими соотношениями. При расчетах равновесия в системах жидкость — жидкость можно выделить следующие две задачи первая задача состоит в определении состава равновесных фаз при заданной температуре по общему составу каждого компонента, присутствующего в смеси вторая задача заключается в определении состава одной из равновесных фаз по заданному составу другой при известной температуре. [c.235]

Во многих районах исследователи отмечают следующее при наличии газовой шапки в некоторых залежах давление насыщения несколько ниже первоначального пластового давления, что не увязывается с теорией фазового равновесия системы жидкость — газ. В отдельных случаях это объясняется литологической разобщенностью газовой и нефтяной частей залежи, в других, как показано на примере месторождения Колендо,—изменением свойств нефти от газонефтяного к водонефтяному контакту. При расчете средних параметров пластовой нефти по таким залежам давление насыщения оказывается отличным от пластового. [c.33]

Фазовое равновесие системы жидкость-пар для гомогенных (по жидкости) смесей чаще всего исследуется в изобарных условиях (процесс ректификации протекает при Р= onst). [c.148]

Фазовое равновесие системы газ — жидкость для трехкомпонентной смеси аммиак — водород — азот (Нг N2=3 1) при давлениях до 98,1 МПа было -определено экспериментально А. Ларсоном и С. Блеком и впоследствии более точно А. Михельсом и др. На основе полученных данных были выведены по-луэмпирические уравнения, позволяющие рассчитывать реальное содержание аммиака в газовой фазе для смеси азот — водород — аммиак при разных температурах конденсации и давлениях. Более точным является уравнение [10], выведенное по данным А. Михельса [c.346]

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]

Метюшев Б. Д. Фазовое равновесие между жидкостью и паром в тройной системе. — Труды Киевского технологического института пищевой иромышленности , 1958, выи. 19, с. 80. [c.265]

Рассмотренные выше принципы относятся только к размерам получаемых кристаллов влияние же различных условий на состав получаемых кристаллов практически почти не изучено. В частности, в литературе опубликована лишь одна работа для органической системы [37], ири которой бинарную испытуемую смесь пропускали по охлажденной трубе и определяли скорость кристаллизации и состав твердой фазы. Для удобства количественной оценки разделительной способности стадии образования кристаллов применяли систему, образующую твердые растворы, а именно нафталин — р-нафтол. Было установлено, что низкие скорости кристаллизации благоприятствуют повышению эффективности единичной ступени, т. е. с уменьшением скорости кристаллизации до нуля достигается большая степень приближения к равновесию между твердой и жидкой фазами. Увеличение турбулентности жидко11 фазы также повышает эффективность е .1 ничной ступени кристаллизации. Например, при скорости кристаллизации 50 кг час на 1 м поверхности охлаждения и числах Рейнольдса 59 600 и 4910 эффективность единичной ступени составляла соответственно 70 и 15%. С увеличением скорости кристаллизации в 10 раз эффективность стунени снизилась приблизительно до 10% независимо от числа Рейнольдса. При скорости кристаллизации 5 кг час на 1 и числе Рейнольдса 59 600 эффективность стунени составляла около 90%. Попытки установить зависимость между скоростями кристаллизации, с одной стороны, и коэффициентами мас-сообмеиа и данными фазового равновесия пар — жидкость, с другой стороны, подтверждают влияние числа Рейнольдса. В отношении других параметров четких зависимостей выявить не удалось. [c.70]

Впервые исследованы фазовые равновесия жидкость-жидкость в 4-х компонентных системах дегидронеролидоч-геранилаттетон-гекеан-диметилсульфоксид (ДМСО) и определены коэффициенты относительного распределения компонентов и селективность (P j), величины которых подтверждены экспериментально. [c.5]

В настоящее время модель UNIFA является наиболее распространенной групповой моделью растворов [91, 289, 294— 305]. Основное назначение — вычисление коэффициентов активности компонентов раствора и предсказание фазовых равновесий жидкость—пар, жидкость—жидкость для целей ректификационного и экстракционного разделения веществ, имеются специальные варианты модели для изучения равновесий в полимерных системах, расчета давления насыщенного пара чистых жидкостей и др. [c.244]

Представленные выше результаты расчета фазовых равновесий жидкость—жидкость по модели UNIFA с параметрами, оцененными из данных о равновесиях жидкость—пар, могут быть кратко подытожены следующим образом. Хорошие результаты получаются для систем типа II с большими областями расслаивания. Расчет оказывается менее точным, когда в системах типа II область расслаивания невелика. Для большинства систем типа [c.259]

Монография посвящена новому направлению газохроматографнче-ского анализа прнмесей, в основу которого положено использование внеколоночных фазовых равновесий в системе жидкость — газ. Описаны специальное оборудование и приспособления к стандартным хроматографам, необходимые для проведения анализа. Приведены примеры использования рассматриваемых методов Для определения остаточных мономеров и летучих веществ в полимерах, органических соединений в воздухе, природных и сточных водах, спирта, жирных кислот и вредных веществ в крови и других биологических объектах. [c.2]

Ректификация (англ. гек1111са11оп от позднелат. гесШ1са1о — выпрямление, исправление) — физический процесс разделения жидких смесей взаимно растворимых компонентов, различающихся температурами кипения. Процесс ректификации широко используется в нефтегазопереработке, химической, нефтехимической, пищевой, кислородной и других отраслях промышленности. Процесс основан на том, что в условиях равновесия системы пар — жидкость паровая фаза содержит больше низкокипящих компонентов, а жидкая — больше высококипящих компонентов. Соотношение между мольными концентрациями /-го компонента в паре (у,) и жидкости (х,) определяется законами Рауля и Дальтона у,/х, = Р,/т1 = где Р, — давление насыщенных паров компонента, зависящее от температуры п — давление в системе К, — константа фазового равновесия или коэффициент распределения компонента между паром и жидкостью. [c.152]

Подробные данные о равновесиях в системах жидкость—жидкость опубликованы в семитомном справочнике Стефена и др. [128], более чем 2000 бинарных систем представлены на 321 диаграмме в книге Лан-дольта-Бернштейна [73]. На этих диаграммах рассматривается фазовое равновесие систем, в которых одно и то же вещество смешивается более чем с дюжиной растворителей, обычно химически родственных, при самых различных температурах — вплоть до зоны кристаллизации. Изучение этих данных, несомненно, полезно, но из-за отсутствия необходимых корреляций и теоретических предпосылок может привести к неверным выводам. Большие обстоятельные коллекции данных по равновесию жидкость—жидкость приведены в табличной и графической форме в работе [125]. Параметры уравнений NRTL и UNIQUA даются для каждой температуры, но не коррелируются с изменением последней, в некоторых случаях изменения аппроксимируются линейно. В книге [20] дана библиография работ, посвященных изучению равновесия жидкость—жидкость. [c.264]

С практической точки зрения весьма важное значение имеют данные о фазовых равновесиях тройной системы метанол — формальдегид— вода. Равновесие между жидкостью и паром в этой системе при атмосферном давлении с помощью циркуляционных приборов разных типов изучено в работах [303, 305, 306]. Изобарные данные для 60, 70 и 80 "С получены с использованием изотенископа [24]. Результаты работ [24, 232] проверялись на термодинамическую согласованность. Использованный в работе [24] метод проверки основан на расчете состава и суммарного 1авле-ния пара системы с учетом всех форм химического взаимодействия, при допущении, что поведение мономерного формальдегида подчиняется закону Генри, а несвязанная вода и метанол, а также оксиметиленсольваты — закону Рауля [307]. Проверка экспериментальных данных проводится на основе уравнения [c.150]

В термодинамической теории фазовых превращений рассматривается лишь равновесие между исходной и новой фазами при допущении, что последняя фаза достигла полного развития и поверхность раздела между обеими фазами является плоской. При этом под температурой перехода понимают температуру, при которой обе фазы могут оставаться в равновесии друг с другом неограниченно долгое время. Образование и начальное развитие новой фазы с достаточной для ее обнаружения скоростью возможно только при некотором отступлении от условий равновесия. Отступления от условия равновесия могут быть гораздо более существенными, чем необходимо для роста новой образующейся фазы. Фазовый переход пар— жидкость (жидкость— кристалл) возможен только в том случае, когда исходная паровая фаза оказывается в состоянии, исключаемом из рассмотрения в обычной термодинамике как термодинамически неравновесное. Оно может сохраняться в течение более или менее продолжительного времени, поскольку скорость возникновения новой фазы достаточно мала. Подобные состояния называются ме-тастабильными. Возникновение новой фазы в метастабильной паровой фазе происходит в форме зародышей, которые рассматриваются как маленькие капельки. Предположение, что маленькие капельки или комплексы частиц отличаются от макроскопических тел в жидком состоянии только своими размерами, не может считаться правильным [97]. В случае зародышей малых размеров в чрезвычайной степени возрастает роль поверхностной энергии и поверхностного натяжения при оценке общей и свободной энергии образуемой ими системы. Кульер в 1875 г. и Айткен в 1880 г. [98] обнаружили, что для образования облака путем адиабатического расширения влажного воздуха необходимо наличие маленьких частиц ш.ши. Если же воздух пыли не содержит, то образование облака начинается только при очень сильном расширении. [c.825]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология