Равновесие между паровой (газовой) и жидкой фазами

Анализ равновесной паровой фазы (АРПФ) применяют в тех случаях, ког а необходимо определить содержание летучих веществ в жидкостях или твердых телах, причем непосредственный ввод анализируемого вещества в хроматограф по каким-либо прич-йнам нежелателен. Такая ситуация возникает, например, при анализе различных биологических тканей и жидкостей (крови, мочи), природных и сточных вод, алкогольных и безалкогольных напитков, пищевых продуктов, полимерных материалов и т. д. Анализ равновесной паровой фазы в простейшем варианте заключается в том, что анализируемый объект помещают в герметичный сосуд, выдерживают при определенной температуре до установления равновесия между газовой и жидкой или твердой фазами, затем газовую пробу вводят в хроматограф. При этом достигаются по крайней мере три цели избегают ввода в испаритель хроматографа жидких или твердых проб, ксгорые могут разлагаться, сорбироваться на начальных участках колонки, вызывая появление дополнительных пиков или загрязняя систему ввода хроматографа и колонку (например, в случае биологических жидкостей) получают информацию о содержании веществ в газовой фазе над объектом, которое часто больше интересует исследователя, чем содержание летучих компонентов в самом объекте, например при изучении аромата пищевых продуктов, напитков или вредных веществ, выделяющихся из полимерных строительных материалов существенно снижают содержание в пробе основных компонен- [c.205]

Процессы, применяемые при низкотемпературном разделении газовых смесей, являются массообменными, или диффузионными, процессами, так как в них участвуют две фазы жидкая и парогазовая (конденсация, абсорбция и ректификация) и твердая и парогазовая (адсорбция). В процессе массопередачи осуществляется переход вещества из одной фазы в другую в направлении достижения равновесия между двумя фазами. Движущей силой процесса массопередачи является разность химических потенциалов, которую при инженерных расчетах удобнее выражать через разность концентраций разделяемых компонентов в паровой ур — у) и жидкой (х-хр) фазах, которая определяется как разность между рабочими у, х и равновесными Ур, хр концентрациями или равновесными и рабочими концентрациями в зависимости от того, какая из них больше. Переход вещества из одной фазы в другую осуществляется до момента достижения динамического равновесия, что требует достаточно большой продолжительности или поверхности контакта между фазами. [c.32]

При расчетах технологических процессов переработки нефти важны данные о состоянии равновесия между паровой (газовой) и жидкой фазами. Согласно [c.44]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАВНОВЕСНЫХ СОСТАВОВ ФАЗ Равновесие между паровой (газовой) и жидкой фазами [c.167]

При расчетах технологических процессов переработки нефти важны данные о состоянии равновесия между паровой (газовой) и жидкой фазами. Согласно законам Рауля и Дальтона для идеальных систем справедливо выражение [c.25]

Прямоточная конденсация. На рис. 14, а показана схема прямоточного конденсатора. При частичной прямоточной конденсации разделяемая смесь и образующийся конденсат движутся по трубкам конденсатора в одном направлении. При прямоточной конденсации пар во всех сечениях разделительного аппарата находится в равновесии со стекающей жидкостью. Самая низкая температура, одинаковая для пара и конденсата, будет в нижней части аппарата, где обе фазы (пар и жидкость) также будут находиться в равновесии. В процессе прямоточной конденсации вся образовавшаяся жидкость охлаждается до наинизшей температуры процесса, что позволяет получить в ней максимальное количество низкокипящего компонента, которое достижимо при конденсации. В остаточном газе в этом случае будет находиться максимально возможное количество наименее летучего компонента. Расчет процесса разделения газовой смеси при прямоточной конденсации может быть произведен достаточно точно с использованием констант фазового равновесия К, которые устанавливают распределение отдельных компонентов между паровой и жидкой фазами. Эта методика расчета строится из предположения, что при прямоточной конденсации процесс приближается к процессу однократной конденсации, если для любого сечения конденсатора принять наличие равновесия между образующимся конденсатом и находящимся в этом сечении паром. [c.38]

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]

Для расчета нефтезаводских процессов необходимы сведения о состоянии равновесия между сосуществующими паровой (газовой) и жидкой фазами. [c.167]

Прослойки между твердыми телами имеют при заданных температуре, давлении и химических потенциалах компонентов только еще одну степень свободы - толщину. В отличие от этого смачивающая пленка, даже если вначале она была плоскопараллельной, может менять свой профиль, приобретая неодинаковую толщину на разных участках. Кроме того, она может обмениваться компонентами со смежной газовой фазой за счет их испарения или конденсации. Рассмотрим условия равновесия системы, состоящей из твердой нерастворимой подложки, на которой находится объемная жидкая фаза и тонкая плоскопараллельная смачивающая прослойка, являющаяся ее частью, и над ними - газовая фаза. Ввиду того что подложка твердая и ее поверхность мы будем считать нерастяжимой, площадь пленки Л не является одной из степеней свободы системы, как в случае жидкой подложки. Рассмотрим сначала случай, когда система состоит только из одного летучего компонента. Если жидкая фаза отделена от паровой мениском, кривизна которого может меняться, то система в равновесии при постоянной температуре обладает одной степенью свободы, в качестве которой можно взять либо давление пара, либо разность давлений в паровой и в жидкой фазах Р2 Р1. [c.31]

Летучесть жидких и твердых веществ. Для жидкого, твердого или какого-либо вещества, находящегося в растворе, летучесть равна летучести данного вещества в паровой фазе, находящейся в равновесии с жидкой или твердой фазой, или в равновесии с раствором. Рассмотрим для примера равновесие между жидкой и газовой фазами [c.27]

При испарении какой-либо жидкости пространство над ее поверхностью будет заполнено парами кипящей жидкости это будег так называемая паровая или газовая фаза процесса испарения в отличие от самой жидкости, которая называется жидкой фазой. При определенном соотношении между ними устанавливается состояние равновесия, при котором определенному со- [c.73]

При установившемся равновесии между жидкой и газовой (паровой) фазой должно иметь место равенство химических потенциалов каждого из компонентов в обеих фазах [c.137]

Критическая температура газовой смеси лежит обычно в интервале между критическими температурами компонентов она зависит от состава смеси. Как только один из компонентов при сжатии смеси углеводородов начнет переходить в жидкое состояние, тотчас в образовавшейся жидкости станут растворяться в разной мере и другие углеводороды. Процесс растворения закончится, когда установится равновесие парциальные давления каждого углеводорода в парах и в жидкости сравняются. Система состоит в этом случае из жидкой и паровой фаз. [c.252]

Противоточная конденсация. При противоточной конденсации (рис. 14, б, в) разделяемая смесь и конденсат движутся в противоположных направлениях. При этом жидкая фаза, стекающая вниз, и поднимающиеся вверх пары не находятся в состоянии равновесия. Температура жидкой фазы в этом случае ниже температуры паровой фазы. В результате наличия между фазами температурного напора улучшается процесс массообмена между ними. Жидкая фаза обогащается высококипящими компонентами за счет перехода последних из разделяемой смеси, а паровая фаза обедняется ими. Используя этот метод разделения газовой смеси, можно получить в данных условиях конденсат с максимально возможным количеством высококипящих компонентов, а остаточный газ - с наивысшим количеством низкокипящих компонентов. [c.40]

Как уже указывалось выше, смешанные гидраты, образуемые бинарными и многокомпонентными смесями, в настоящее время рассматриваются как твердые растворы, состав которых изменяется при разложении гидрата. На основании аналогии между твердыми и жидкими растворами (с точки зрения находящихся с ними в равновесии газовой или паровой фаз) Вилькокс, Карсон -и Катц [7] предложили метод вычисления условий образования гидратов из газовых смесей. Метод основан на использовании численных значений констант равновесия [c.91]

Фракционная конденсация. При охлаждении газов в первую очередь сжижаются высококипящие компоненты, поэтому содержание их в конденсате выше, чем в равновесной паровой фазе. Это используют для Г. р., причем конечные т-ры подбирают т. обр, чтобы в конденсате преобладал целевой компонент. Напр., при низкотемпературном ( —138°С) разделении под давл. 1,3 МПа коксового газа, содержащего 2% этилена, получают фракцию с содержанием этилена 50%. В случае прямоточной конденсации (направления движения газа и конденсата совпадают) обе фазы находятся в равновесии. При противоточной конденсации в результате массообмена между стекающим вних конденсатом и омывающими пов-сть теплообмена газами (фазы неравновесны) жидкая фаза, имеющая т-ру ниже, чем у газовой фазы, дополиительно обогащается высококипя-щими компонентами. [c.464]

В последнее десятилетие получили широкое распространение методы газохроматографического определения летучих веществ, основанные на применении фазовых равновесий вне хроматографической колонки. Это быстро развивающееся и приобретающее самостоятельное значение направление газохроматографического анализа предусматривает использование анализируемых объектов в качестве одной из фаз гетерогенных систем, причем аналитическая или физикохимическая характеристика данной фазы определяется путем анализа другой фазы, в которую переходит некоторая доля компонентов первой фазы в процессе установления равновесного распределения. Обычно исследуемый объект находится в конденсированной (жидкой или твердой) фазе, а непосредственному анализу подвергается равновесная газовая (паровая) фаза отсюда и название метода— анализ равновесного пара или парофазный анализ (Head Spa e Analysis). Родственными методами являются обратный АРП, когда исследуемый объект— газ, анализируются же равновесные с ним жидкая или твердая фазы, а также варианты анализа, основанные на использовании равновесий между конденсированными фазами. [c.8]

Перенос распределяемого вещества пропсходит всегда из фазы, где его содержание выше равновесного, в фазу, в которой концентрация этого вещества ниже равновесной. Так, в процессе абсорбции распределяемое вещество переходит из газовой фазы в жидкую. В процессах перегонки и ректификации двухкомпонентной смеси болье летучее вещество преходит из жидкой фазы в паровую до тех пор, пока не наступит равновесие между фазами по содержанию этoгJ компонента. [c.159]

С целью определения примерных коэффициентов распределения для объемной фазы были проведены эксперименты по изучению распределения паров каждого из хлорометанов между газовой и жидкой фазами на силиконе-702 и динонилфталате. Был использован простой тензометрический метод для количественного определения в газовой фазе паров хлорметана, находящихся в равновесии при контакте в течение 30—60 мин. с определенным количеством жидкого силикона-702 или динонилфталата, заключенного в закрытый сосуд. Из веса хлорметана, первоначально введенного в сосуд, и количества его, которое остается в паровой фазе, можно рассчитать, сколько хлорметана перешло в этих условиях в раствор силикона-702 или динонилфталата. Коэффициент распределения а рассчитывали как вес пара на единицу объема жидкой фазы, отнесенной к весу нара на единицу объема газовой фазы. Хотя мы не претендуем на большую точность примененного метода, из рис. 1 видно, что значения а для каждого из хлорметанов с сили-коном-702 сильно отличаются друг от друга и увеличиваются с увеличением точки кипения. В случае динонилфталата значения а для СНС1д становятся близкими значениям а для ССк и соответствуют температурам кипения. [c.250]

При изучении процессов осушки и очистки газов мы уже встречались с термином абсорбция, под которым понимается поглощение газов или паров из газовых (паровых) смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами. Процесс абсорбции является избирательным и обратимым. Каждый абсорбент обладает способностью поглощать одни компоненты газовой смеси, тогда как другие поглощаются незначительно или вовсе не поглощаются. Движущей силой процесса абсорбции является различие в парциальном давлении поглощаемого компонента в газе и жидкости. Чем больше разность парциальных давлений компонента в газе и жидкости, тем интенсивнее поглощение (абсорбция). При уменьшении этой разности поглощение ко шонента идет менее интенсивно и совсем прекращается, когда парциальные давления компонента в газе и жидкости станут одинаковыми и между фазами установится состояние термодинамического равновесия. [c.94]

Аналогичные соображения сохраняют свое значение и в эбулиоскопи-чесх ом методе. Здесь равновесие устанавливается между основным компонентом (растворителем) в жидком растворе и в газовой фазе, которая принимается состоящей из паров чистого. растворителя. Для выдерживания последнего условия необходимо, чтобы растворенное вещество было практически нелетучим по сравнению с растворителем, так что и поэтому концентрацией его в паровой фазе можно было бы пренебречь. Соответствующие уравнения, применяемые при определении повышения точки кипения, следующие. Точное уравнение для области разбавленных растворов [c.237]