Равновесные соотношения в системах жидкость—жидкость

Правило рычага. При расчетах фазовых равновесий необходимо определять, каким будет количество компонента в каждой из равновесных фаз при заданном общем составе. Для решения этих и других подобных задач (в том числе и задач, относящихся не только к фазовым равновесиям) удобно пользоваться правилом рычага и диаграммой. При равновесии жидкость — пар в двойной системе необходимо (рис. 87) определять количественное соотношение между жидкостью и паром при различных температурах. Рассмотрим исходную жидкую смесь состава Xq по компоненту В при Хо — содержание компонента В в паре Хт — содержание компонента В в жидкости. Пусть исходная жидкая смесь состоит из т моль обоих компонентов. Через у обозначим количество образовавшегося пара, через пг—у — количество оставшейся жидкости, через Хо — общее количество компонента В в исходной смеси х — молярная доля). Составим материальный баланс по компоненту В [c.198]

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]

РАВНОВЕСНЫЕ СООТНОШЕНИЯ В СИСТЕМАХ ЖИДКОСТЬ — ЖИДКОСТЬ [c.37]

В соответствии с выбранным аппаратурным оформлением процесса разделения — тарельчатыми и насадочными колоннами — применяются в основном два вида математического описания. В тарельчатых колоннах процесс разделения описывается системой алгебраических уравнений, в которые входят балансовые и равновесные соотношения для разделяемых компонентов. В зависимости от полноты принятого математического описания в систему уравнений могут быть включены уравнения тепловых балансов материальных потоков на каждой тарелке. В последнем случае решение системы уравнений математического описания позволяет, наряду с распределением составов по тарелкам колонны, получить и картину изменения количеств пара и жидкости по высоте колонны. [c.72]

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]

Известны различные методы расчета процесса ректификации многокомпонентных смесей [2, 5, 27, 53, 58,, 69]. При расчетах процесса ректификации воздуха неприемлемо большинство упрощающих допущений, принимаемых во многих случаях при расчетах ректификации многокомпонентных смесей. Расчет ВРК следует выполнять в соответствии с указанными особенностями схем узлов ректификации воздуха. Расчет требует точного учета термодинамических свойств тройной системы кислород — аргон — азот равновесных соотношений и энтальпий жидкости и пара [47]. [c.72]

На этом рисунке дана технологическая схема для разделения смеси, состоящей из 35 мол.% бутанола и 65 мол.% воды, на бутанол и воду любой заданной чистоты. Равновесные соотношения пар — жидкость для этой системы представлены на рис. V- . [c.372]

По равновесным соотношениям газ (пар) — жидкость для данной системы определяют количество жидкости, необходимое для поглощения требуемого количества газа, или количество газа, необходимое для десорбции требуемого количества летучего компонента иэ жидкости. [c.383]

Соотношение (IX. 2) дает возможность предсказывать равновесное распределение в системах жидкость — жидкость по данным равновесия в системах пар —жидкость. [c.464]

Используя уравнение Хейля, можно предсказать равновесие тройной системы жидкость — жидкость, исходя из бинарных равновесных соотношений (пар — жидкость или жидкость — жидкость). Хорошие результаты получаются, когда взаимные растворимости не слишком малы (больше 5 мол. %). [c.159]

Последнее соотношение открывает возможности предсказывать равновесное распределение в системах жидкость — жидкость по данным равновесия в системах пар — жидкость. Обратный переход был рассмотрен нами ранее (стр. 27). [c.35]

Равновесные соотношения в системах жидкость—жидкость. Основные понятия и определения [c.31]

Равновесие в гетерогенных системах зависит от давления, температуры и концентрации. Эти параметры можно изменять (в известных пределах) без нарушения равновесия. Например, если при постоянной температуре сжимать насыщенный пар (увеличивать давление), то пар частично конденсируется, но система все равно останется двухфазной — пар и жидкость. Охлаждение насыщенного раствора соли приведет к дополнительному выпадению кристаллов, но двухфазность системы сохранится. Число условий (температура, давление, концентрация), которые можно менять произвольно (в известных пределах), не изменяя числа и вида фаз системы, получило название числа степеней свободы. Соотношение между числом фаз, компонентов и степеней свободы в равновесной гетерогенной системе было получено Гиббсом (1876 г.), это соотношение называется правилом фаз [c.52]

РАВНОВЕСНЫЕ СООТНОШЕНИЯ В СИСТЕМАХ ГАЗ — ЖИДКОСТЬ И ПАР — ЖИДКОСТЬ [c.13]

Равновесные соотношения в системах газ — жидкость характеризуются распределением растворимого газа между инертным газом и растворяющей жидкостью. [c.13]

Величину движущей силы процесса измеряют отклонением системы от равновесных условий. Уравнения равновесия для жидкостных экстракционных систем были впервые выведены на основе соотношений, описывающих разделение жидкостей методом ректификации. [c.164]

Сложные системы. Целью описываемой корреляции является расчет равновесных соотношений жидкость — пар в сложных системах. Полученные кривые (см. рис, 9 и 10) исполь- [c.105]

Выведите формулу, показывающую соотношение между составом жидкости и составом равновесного пара, считая, что данная система (рис. 7) подчиняется закону Рауля во всем диапазоне концентраций (Л/с,н,, и А с.н,,— молярные доли гексана в жидкости и в паре Яс,н —давление насыщенного пара над чистым гексаном Р — общее давление в системе). [c.40]

Так точки поверхности, ограниченной линией О"КО ", соответствуют равновесной системе жидкость пар (газ). Здесь система обладает одной степенью свободы и, например, фиксирование температуры, скажем изотермы 2, определяет точками Ь и Ь" мольные объемы газообразной и жидкой фазы, а также и давление. Фигуративная точка системы Ь " может при постоянной температуре перемещаться в пределах от Ь до Ь", но это означает лишь изменение соотношения количеств сосуществующих фаз. Вообще прямые линии на диаграмме, а именно а а", Ь Ь", 0 0"0 " и с с", соединяют фазы, находящиеся в равновесии. Проследим изменения в системе, описываемые движением фигуративной точки по изотерме 2. Исходя из точки 2, будем сжимать [c.290]

Цель большинства процессов переработки природных газов — извлечение определенных компонентов из газовых потоков. Любой процесс переработки осуществляется при постоянном контроле давления, температуры и соотношения между паровой и жидкой углеводородными фазами. При проектировании установок переработки газа или составлении спецификаций необходимо учитывать условия начала кипения и температуру конденсации продуктов, а такж поведение системы пар—жидкость в любой точке внутри фазовой оболочки. Расчеты обычно основываются на допущении равновесного состояния между фазами, т. е. такого состояния, при котором состав жидкости и пара, находящихся в контакте между собой, с течением времени не изменяется. В тех случаях, когда время контакта фаз недостаточно для установления равновесия, применяются различного рода коэффициенты, которые учитывают зависимость процесса от времени. Понятие равновесия не применимо для статических систем, так как скорости испарения и конденсации молекул в таких системах одинаковы и состав фаз практически не изменяется. [c.43]

Л. и л. отдельных частиц можно характеризовать их способностью удерживаться пов-стью жидкости (см Ф/ю-тация) или силами сцепления частиц при непосредств контактировании в жидкости (см. Структурообразование в дисперсных системах), а порошка или дисперсной пористой стру к ту ры-скоростью и равновесной высотой пропитки жидкостью. При высокой уд. пов-сти порошков и пористых тел Л. и л. могут быть охарактеризованы их способностью адсорбировать пары жидкости, теплотами адсорбции и смачивания или соотношением теплот смачивания двумя жидкостями. Тепловые эффекты особенно велики для твердых тел, способных к сольватации средой и набуханию в ней напр., для крахмала отношение теплот смачивания водой и углеводородом может достигать 20. Степень лиофильности м. б. также охарактеризована величиной исключенного объема жидкости (по изменению р-римости в ней разл. в-в в присут. твердых частиц), по увеличению гидродинамич. радиуса движущихся частиц более детальные сведения о взаимод. пов-сти твердого тела со средой дают спектральные методы. [c.595]

Изложенные в предыдущих главах теоретические представления могут быть положены в основу расчета равновесных концентраций в системах газ — жидкость. При этом в газовой фазе вступают в силу соотношения между летучестями и мольными долями компонентов — реальных газов, рассмотренные в главе П. Новым моментом здесь является определение летучести насыщенного пара жидкости (Р ) в газовой фазе-Если ею нельзя пренебречь (при Р > 1 атм), то следует учесть возрастание величины при действии внешнего давления [c.59]

Фазовые соотношения в двухкомпонентных системах обычно сложнее, чем для большинства чистых веществ, и при рассмотрении последних целесообразнее использовать плоскостные диаграммы Т—х или Р—х, но в ряде случаев приходится прибегать к диаграммам Р—Т для постоянного состава (изоплеты). Для удобства при построении диаграммы обычно ограничиваются показом отношений между определенным числом фаз, например пар—жидкость, жидкость—жидкость, жидкость—твердая фаза и т. д. Границы равновесных фаз определенного состава могут быть отмечены соединительными линиями, например горизонтальными линиями на диаграммах Р—х или Т—х, либо они могут быть показаны отдельно в виде кривых зависимости состава одной фазы от состава другой. Такие зависимости, называемые диаграммами распределения, могут представлять собой изотермы или изобары. [c.261]

Применение равновесных соотношений между жидкостью и паром. Применение материального и теплового балансов, рассмотренных в предыдущих разделах, дает возможность рассчитать состав проходящего на тарелку пара по составу жидкости на этой тарелке при усгановленных условиях работы колонны. Так как состав жидкости на нижней тарелке может быть рассчитан по составу пара, то могут быть рассчитаны также и изменения в концентрации, происходящие от одной тарелки до другой. Соотношения между концентрациями любого компонента в жидкости и паре, имеющие место при равновесии, дают возможность решить этот важный вопрос. В реальной колонне пи на одной из тарелок не достигается полного равновесия. В одном из описываемых ниже методов расчета количества необходимых в колонне тарелок допускается существование полного равновесия на каждой тарелке. Рассчитанные таким образом тарелки носят название теоретических тарелок. На недостижение системой равновесия вносится затем поправка, получаемая путем деления числа теоретических — идеальных тарелок па коэфициент полезного дей- [c.706]

Наличие в смеси более чем двух компонентов существенно изменяет расчет процессов разделения таких систем. Для двухкомпонент-ной системы достаточно было помимо давления, под которым ведется процесс, задать содержание летучего компонента в одной из фаз, чтобы состояние равновесной системы однозначно определялось. В многокомпонентной же системе помимо постоянного внешнего давления необходимо зафиксировать к—1) других параметров. Поэтому соотношение между составами данного компонента в жидкой и паровой фазах помимо давления зависит от содержания других компонентов системы в жидкости и паре. [c.69]

НОГО ИЛИ более компонентов из одной фазы в другую, представляют собой экстракцию в системе жидкость — жидкость или, в более широком с.мысле слова. — экстракцию избирательными растворителями. Эти процессы являются преимущественно физическими, так как подлежащие переносу из фазы в фазу растворенные вещества извлекаются обычно без химических превращений. Вместе с тем физические равновесные соотношения, на которых основаны такие процессы, зависят в значительной мере от химических характеристик растворенных веществ и избирательных растворителей (экстрагентой). [c.427]

При расчетах процессов экстракции необходимы данные о равновесии в системах жидкость — жидкость. Обоснованный выбор схемы процесса, определение оптимального объемного соотношения экстратента и исходного раствора возможны на основе анализа равновесия. Для оценки различных экстрагентов необходимо располагать равновесными данными о нескольких системах. При этом желательно иметь возможность определять расчетным путем равновесие для этих систем, не прибегая к эксперименту. Таким путем могут быть заранее исключе- [c.148]

В двух взаимно не смешивающихся жидкостях (I и II) растворено третье вещество (А). Существует ли определенное соотношение между химическими потенциалами этого вещества в растворах I и II (ц. и ц ), если растворы представлян)т собой две фазы равновесной гетерогенной системы [c.106]

Системы газ— жидкость. Если над жидкостью находится растворимый в ней газ, индивидуальный или в смеси с другими нерастворимыми газами, то в равновесном состоянии такой системы между концентрациями растворимого газа в обеих фазах устанавливается определенное соотношение. Последнее носит название константы фазового равновесия и выражается отношением концентрации растворимого газа в газовой фазе к его концентрации в равновесной жидкой фазе. При этом концентрации могут быть выражены в единицах любой размерности. Если последние одинаковы для обеих фаз, то константа равновесия безразмерна в противном случае она имеет соответствующую размерность. В дальнейшем мы будем оперировать главным образом газовыми смесями, содержащими наряду с растворимыми компонентами А также и нерастворимые В (будем называть их и н е р-т о м). При этом удобно пользоваться относительными концентрациями V (кмоль Л/кмоль В) или Y (кг А кт В) в газовой фазе и X (кмоль Л/кмоль жидкости) или X (кг Л/кг жидкости). Константы равновесия, следовательно, будут т = УIX и m = УIX. [c.425]

Представляет большой интерес проверить влияние остаточного давления неконденсированных газов и для других систем. Для выяснения механизма влияния остаточного давления неконденсированных газов необходимы точные данные о равновесных соотношениях пар—жидкость при различном давлении. К сожалению, таких данных в литературе не имеется, если не считать опубликованных измерений[ ] для системы октойль—октойль С. [c.59]

Для правильного конструирования дистилляцнонной колонны необходимо знание равновесных соотношений в системе жидкость — пар для бо.пьшинства примесей, присутствующих в сыром (неочищенном) гексафториде урана. При загрязнении гексафторида урана ванадием и молибденом приходится иметь дело с тремя подобными системами УГа—иГв, УОГз—иГд и МоРв — иРе. Для системы МоРе—иКв паровая фаза при 75° обогащается молибденом в 1,7 раза величина обогащения, вычисленная по закону Рауля, па основании данных о давлении пара, равна 1,6. При таком расхождении найденной и вычисленной величины можно считать, что раствор МоРе в 11 Ре ведет себя как идеальный. [c.326]

Растворы — гомогенные системы переменного состава, находящиеся в состоянии химического равновесия. Как и всякая равновесная химическая система, растворы в данных условиях в состоянии равновесия должны обладать минимумом свободной энергии Гиббса. Растворы представляют собой дисперсные системы, в которы. с частицы одного вещества равномерно распределены в другом. Дисперсные системы по характеру агрегатного состояния могут быть-газообразными, жидкими и твердыми, а по степени дисперсности — взвесями, коллоидными и истинными растворами. Частицы взвесей обычно имеют размер порядка 1 мкм и более. Такие частицы сохраняют все свойства фазы. Поэтому взвеси следует рассматривать как гетерогенные системы. Характерным признаком взвесей служит их, нестабильность во времени. Они расслаиваются, причем диспергированная фаза (т. е. вещество, распределенное в среде) выпадает в виде осадка или всплывает в зависимости от соотношения плотностей. Примерами взвесей могут служить туман (жидкость распределена в газе), дым (твердое- -газ), суспензии (твердое- -жидкость), эмульсии (жидкость-Ьжидкость), пены (газ + жидкость). [c.241]

Изучение распределения вещества между двумя несмешивающимися растворителями представляет большой интерес, так как может дать ценные сведения, необходимые для проведения экстрагирования, а также указать на наличие диссоциации, ассоциации или других химических реакций растворенного вещества в растворе. Если к двум соприкасающимся несмешивающимся жидкостям прибавить какое-ни-будь растворяющееся вещество, растворимое в той и другой жидкости, то оно распределяется между обоими жидкими слоями в определенном, постоянном при данной температуре соотношении. Этот закон, характеризующий равновесное состояние системы, может быть выведен следу ощим образом. Предположим, что растворенное вещество в обоих растворителях находится в одинаковом состоянии, например, в виде одиночных (мономерных) молекул и обозначим активность растворенного вещества в растворителе I через а, а в растворителе И — через Как известно, химические потенциалы веществ, находящихся в двух сопряженных фазах, должны быть одинаковыми. Таким образом, если [c.211]

Взаимная растворимость веществ. При очень больших положительных отклонениях от закона Рауля бинарные смеси образуют гомогенную систему только в определенных соотношениях. Добавление первой жидкости ко второй ири постоянной температуре до определенной концентрации вызывает образование насыщенного раствора первого компонента. То же наблюдается при добавлении второй жидкости к первой. Таким образом, смешение дву. жидкостей в любых соотношениях с образованием насыщенных растворов дает трехфазную paBiioiie Hyio систему, состоящую iki двух несме1иипающихся равновесных растворов и насыщенного пара над ними постоянного состава. Такие системы характеризуются равенством химических потенциалов каждого компонента во всех фазах. [c.77]

Как известно, тепловая диаграмма связывает энтальпии равновесных потоков с их составами (рис. II-11). На оси абсцисс тепловой диаграммы отложены составы пара и жидкости, а на оси ординат — их энтальпии. Верхняя ветвь диаграммы соответствует состоянию насыщенного пара, нижняя — кипящей жидкости. Линии аЪ, соединяющие точки равновесных составов пара и жидкости, называются конодами. Неравновесные составы фаз, отвечающие рабочим линиям ас, находят на тепловой диаграмме при помощи следующих соотношений, полученных в результате совместного решения системы уравнений материального и теплового балансов [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология