Диаграммы равновесных составов пар —жидкость

Фазовые превращения в бинарной системе могут быть представлены трехмерной диаграммой, координатами которой являются температура, давление и мольная доля. На рис. 4.1 показана подобная диаграмма для бинарной системы в области, где существуют только пар и единственная жидкая фаза. Полная диаграмма для бинарной системы будет включать область равновесия между твердыми и жидкими фазами, а также, возможно, область частичного смешивания двух жидкостей. Правая сторона диаграммы на рис. 4.1 — это просто график зависимости давления пара от температуры для толуола, а левая сторона — такой же график для бензола. Верхняя искривленная поверхность внутри параллелепипеда показывает общее давление пара как функцию температуры и мольной доли толуола в жидкости она обозначена буквой I. Нижняя искривленная поверхность, на которую нанесены пунктирные линии и большая часть которой скрыта, изображает состав пара, равновесного с жидкостью, и обозначается буквой и. Пунктирные линии являются кривыми давления пара для растворов, в которых мольная доля толуола равна 0,2, 0,4, 0,6 и 0,8. При условиях, соответствующих точкам выше поверхности I, существует только жидкая фаза, а в точках ниже поверхности V — только пар при условиях, соответствующих точкам в области между этими поверхностями, пар и жидкость сосуществуют. [c.107]

Задавшись различными значениями коэффициентов избытка флегмы 3, определим соответствующие флегмовые числа. Графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими линиями в диаграмме состав пара у — состав жидкости х (рис. VII.2, а) находим N [1]. Равновесные данные для различных систем приведены в справочнике [4]. Результаты расчетов рабочего флегмового числа приведены ниже и представлены на рис. VII.3. [c.126]

Используя диаграмму в [2, рис. 28.8), укажите, при какой температуре закипит смесь этанола с тетрахлорметаном, если = 0,1 каким будет состав пара, равновесный кипящей жидкости [c.232]

При известном составе пара (например, yf, у ) равновесный состав жидкости находится по диаграмме следующим образом (см. фиг. 8) проводим на диаграмме у, — х, вертикальную линию у, = у, по точке пересечения которой с кривой у2 = у2 определяем содержание кислорода в жидкости X . Содержание аргона в жидкости х определяем по точке [c.96]

По диаграмме находят состав жидкости после дросселирования, а по равновесной кривой — состав пара Х (см. выше). [c.75]

При известном составе пара (например, ух, yf) равновесный состав жидкости находим по диаграмме следующим образом (см. рис. 5) проводим на диаграмме г/1—Xl вертикальную линию yi=yf, по точке пересечения которой с кривой у2 = yt определяем содержание кислорода в жидкости Хь Содержание аргона в жидкости Х2 определяем по точке пересечения вертикальной линии [c.96]

Математическое описание процесса зонной очистки. Рассмотрим диаграмму состояния бинарной системы с ограниченной областью твердых растворов. При равновесной кристаллизации из жидкости состава X при температуре выпадают первые кристаллы состава у. При дальнейшем охлаждении состав жидкости будет меняться в направлении, соответствующем аа, а состав кристаллов — в направлении ЬЬ (см. рис. 32). Если кристаллизация происходит в неравновесных условиях, то в сплаве сохраняется неоднородность состава. В реальных условиях при понижении температуры диффузия в кристаллах подавлена. Содержание тугоплавкового компонента оказывается больше в центре кристалла (зерна), а к его периферии уменьшается (ликвация или сегрегация). Можно рассчитать содержание примеси в твердой фазе после однократной зонной перекристаллизации. Для простоты расчетов допускают (приближение Пфаниа), что 1) диффузия в твердой фазе практически отсутствует D,, = 0 2) в расплавленной зоне происходит полное перемешивание D,, = оо 3) величина равновесного коэффициента распределения постоянна А о = onst = k 4) объем материала при плавлении и затвердевании не изменяется 5) можно пренебречь газообменом между твердой фазой, расплавом и паром. Тогда распределение примеси в основном веществе при к < 1 [c.91]

С помощью диаграммы t-x-y можно понять принцип разделения смесей на чистые компоненты методом перегонки. Пусть дана жидкость состава Хз. При температуре ti будем иметь практически только одну жидкую фазу. По мере нагревания до температуры 1з смесь начинает кипеть. Равновесный с жидкостью состав пара при (з определится точкой Вз, а после его конденсации получится смесь состава уз. Если теперь полученную смесь отобрать, снова довести до кипения и сконденсировать, то получим смесь с еще большим содержанием НК. Наиболее [c.14]

Для систем, состоящих и.з жидкой и газовой фаз, верхнюю кривую p = f Nв) такой диаграммы состояния называют линией жидкости, нижнюю — р = /(Л/в)— линией пара. При некотором общем давлении в системе (иапример, р на рис. 7.5) равновесный состав жидкой фазы и пара может быть легко найден из диаграммы по точкам пересечения соответствующей горизонтали с линией жидкости (точка х) и линией пара (точка у). [c.216]

Диаграмма рис. 7.5 позволяет решать ряд практически важных вопросов. Прежде всего, с ее помощью можно проследить, как изменяются равновесные составы жидкости и пара при изменении общего давления (если температура сохраняется постоянной). Например, состав жидкости при давлении р характеризуется абсциссой точки х, а при давлении р — абсциссой точки х. Соответствующие составы пара определяются координатами точек у и у. [c.221]

Графический расчет проводят, как указано на стр. 219. На диаграмму наносят ряд ступенек между кривой равновесных состояний жидкости с паром калибровочной смеси и диагональю, причем за исходную точку выбирают, например, состав жидкости в колбе. Сначала опускают перпен- [c.224]

Ранее рассмотрены различные типы диаграмм равновесного испарения. Совершенно очевидно, что, приведенная на стр. 95 классификация применима и для диаграмм ректификации при бесконечном орошении. Любой тип диаграмм равновесной дистилляции будет в то же время качественным образом диаграммы ректификации при бесконечном флегмовом числе. Однако, не отличаясь друг от друга качественно, рассматриваемые диаграммы отражают различные процессы. Траектория ректификации является, по существу, линией распределения компонентов по высоте ректификационного аппарата, т. е. все составы, характерные для данного режима, представлены одновременно в исследуемом процессе. Траектория дистилляции есть линия, соответствующая набору составов кубовой жидкости, причем в каждый момент времени для процесса характерен один Состав, затем следует другой и т. д. Последнее и вносит некоторые различия в понятия траектории ректификации и дистилляции. [c.144]

На диаграмме любая равновесная система жидкости и пара характеризуется двумя сопряженными точками, из которых одна i характеризует энтальпию и состав жидкой фазы, а другая V] те же параметры равновесной паровой фазы. Этим точкам на температурных кривых отвечают точки L и V с составом жидкой фазы. v l и паровой фазы Х2, имеющих одну и ту же температуру кипения. Концентрации жидкой и паровой фазы при этом, как видно из диаграммы, различны. [c.53]

Влияние давления. Приведенные выше диаграммы температура— состав соответствуют давлению системы, т. е. равновесному давлению паров, которое изменяется с температурой, а при существовании одной жидкой фазы — также с составом. Однако опытом установлено, что изменение растворимости малорастворимых жидкостей, вызванное внешним давлением, очень невелико и в большинстве случаев им можно пренебречь. Характер влияния давления можно определить из принципа Ле Шателье если растворение компонентов сопровождается увеличением объема, повышенное давление будет способствовать уменьшению растворимости, и наоборот. В табл. [c.25]

На рис. 32.11 даны фазовые диаграммы системы ННз—НгО, на которые нанесены — кривая равновесия между жидкой и твердой фазами и изобары составов насыщенных жидкости и пара рис. 32.11, а), а на рис. 32.11, б — изотермы составов насыщенных жидкости и пара, сходящиеся в критических точках (указаны наверху). Эти диаграммы позволяют определить состав жидкости при заданном составе пара или наоборот. При этом содержание аммиака в газовой фазе всегда больще, чем в равновесной с ней жидкой фазе при одинаковых температуре и давлении. [c.336]

На диаграмме всякая равновесная система жидкости и пара характеризуется двумя сопряженными точками, из которых одна, например 1, характеризует теплосодержание и состав жидкой фазы, а другая —те же параметры равновесной паровой фазы. Соединяя прямой точки концентрации равновесных жидкости и пара 1 и Уи имеющих одну и ту же температуру, получим изотерму [c.540]

При конечной кратности циркуляции температуры кипящей жидкости на входе и выходе из аппарата определяют по составу жидкости или равновесного пара на соответствующей диаграмме равновесия. При этом состав жидкости и пара после частичного испарения могут быть найдены графически или на ЭЦВМ теми же способами, что и при расчете процесса дросселирования (см. гл. III). Для случая кипения бинарной смеси основные соотношения подробно описаны в работе [55]. [c.166]

Равновесие в системе Ж—Г характеризуется правилом фаз, указывающим необходимые условия существования данного количества фаз, т. е. число параметров, характеризующих равновесие, законом распределения компонента между фазами и константой равновесия химических реакций. Для перечисленных процессов характерны главным образом двухфазные системы, содержащие один, два и более компонентов. Фазовое равновесие для этих систем изображается в виде диаграмм состав — свойство, чаще всего состав — температура кипения. Так, например, диаграмма состав — температура кипения трехкомпонентной системы Н2О—НМОз—Н2504 (рис. 75) позволяет определить равновесные составы жидкости и паров кипящих смесей или температуры кипения смесей заданного состава при равновесии. На анализе этой диаграммы и расчетах при помощи ее основано производство концентрированной азотной кислоты ректификацией смесей разбавленной азотной и концентрированной серной кислот. Графическое изображение распределения компонентов между фазами при равновесии дается, например, в координатах С —где — равновесное содержание компонента в газовой фазе С ж—содержание компонента в жидкой фазе. Для процессов абсорбции и [c.156]

Изменение концентрации вещества в процессе ректификации, соответствующее уравнениям (А.7а—А.7г), можно установить и графически с помощью диаграммы х—у, т. е. равновесной кривой (рис. 51, с). При испарении бинарной смеси исходного состава получается пар состава уи при охлаждении которого образуется конденсат того же самого состава Х2. Этот конденсат (Хг) при повторном испарении дает пар состава г/2, а после конденсации новый конденсат состава Хз. Таким образом, состав жидкость — пар меняется ступенчато , каждый шаг ступеньки находится между прямой с углом наклона 45° (поскольку уп=Хп+1) и равновесной кривой в конце концов ступеньки поднимаются к заданному (желательному) составу [c.72]

Фазовая диаграмма состав — температура х, у = (() для нескольких значений равновесных составов жидкости (х) и пара у) строили по доверительным интервала]М для средних значений [4] (рис. 2, 3). [c.211]

Таким образом, диаграмму можно разделить на четыре области. Первая область лежит выше двух ветвей 1аЕ и и представляет собой жидкость, в которой оба вещества Л и В растворены друг в друге. Выше точки tA состав жидкости может изменяться от О до 100% Л. Применение правила фаз показывает, что эта область характеризуется двумя степенями свободы С = К—Ф+1 =2— —1+2=2), т. е. здесь можно одновременно изменять и температуру, и состав раствора, при этом новые фазы не появятся. Кривые 1аЕ и iвE называются линиями ликвидус (ликвидус по латыни означает жидкость ), так как они ограничивают область однородной жидкости. При достижении температур и составов, отвечающих этим линиям, начинается выделение кристаллов Л или В, т. е. линии tAE и вЕ соответствуют равновесию между двумя фазами — жидкой и твердой. При появлении второй фазы число степеней свободы становится равным единице (С=2—2+1 = 1). Это означает невозможность одновременного изменения температуры и состава при условии сохранения равновесия между двумя фазами. В этих условиях достаточно задать один из параметров, например температуру, чтобы второй параметр (состав) получил бы вполне определенное значение. Так, температуре соответствует состав жидкости, равновесной с кристаллами Л (50% Л), а температура характеризует состав жидкости, равновесной с кристаллами В. [c.102]

Однократное испарение, или равновесная дистилляция, обычно осуществляется в непрерывном режиме. Жидкая смесь нагревается в нагревательной камере паром или горячими газами, за счет чего часть смеси испаряется. Образовавшаяся парожидкостная смесь поступает в сепарационный сосуд, откуда пар переходит в конденсатор, конденсируется и отводится в сборник дистиллята, а жидкость —в сборник кубового остатка. Так как жидкость длительно соприкасается с парами, то в результате между фазами достигается равновесие. Состав жидкости и состав пара в конце процесса могут быть выражены диаграммой равновесия (рис. 11.2). [c.345]

Между полученными линиями пара и жидкости находится область влажного пара. Значения равновесных составов жидкости и пара, известные из диаграммы 1—Т, могут быть перенесены на диаграмму 1—1, как показано на рис. 38. Соединив через область влажного пара точки на кривой пара и кривой жидкости, соответствующие одинаковым температурам, например а и Ь, с и й, е и получим прямые, являющиеся изотермами влажного пара. В отличие от диаграммы —Т на диаграмме —г изотермы расположены наклонно. Наклон изотерм тем меньше, чем ближе они расположены к краям диаграммы, так как разница в составах равновесных пара и жидкости тем меньше, чем ближе состав смеси к одному из чистых веществ. Изотермы чистых компонентов расположены вертикально. [c.63]

Из точки 1, лежащей на изобаре конденсации и соответствующей составу дистиллята Уд, проводим вертикаль до пересечения с кривой конденсации. Ордината этой точки соответствует температуре дистиллята, уходящего из колонны. Так как жидкость, стекающая с первой тарелки на нижележащую, должна быть при условии идеального контакта в равновесии с паром состава уо, то ее состав определится пересечением изотермы с кривой испарения. На тепловой диаграмме этому составу жидкости соответствует точка 2. Соединив ее с полюсом Р1 на пересечении линии Р - с линией конденсации, получим точку 3, которая определяет состав пара, входящего на первую тарелку, т. е. в том же сечении колонны, в котором находится жидкость состава Хг. Для нахождения жидкости, равновесной пару, состав которого определяется точкой 5, строим изотерму Т2 и т. д. Продолжаем построение до тех пор, пока очередная изотерма, построенная в части диаграммы, соответствующей изменению составов жидкости и пара для укрепляющей части колонны, не пересечет главную полюсную линию. Число изотерм, построенных в этой части колонны, до пересечения с главной полюсной линией будет соответствовать числу теоретических тарелок. Аналогичным образом построение изотерм (определение числа теоретических тарелок) производится и в исчерпывающей секции колонны. [c.65]

Цель работы — определить для данной бинарной системы равновесные концентрации паров и жидкостей при постоянном давлении и при различных температурах и построить на основании опытных данных диаграммы температура — состав и состав пара — состав жидкости. [c.112]

Вид диаграммы температура — состав определяется следующими соображениями. При данном давлении более летучий компонент будет обладать меньшей температурой кипения. Таким образом, точки аиб соответствуют температурам кипения (конденсации) чистых веществ. Нижние кривые характеризуют состав кипящей жидкости, верхние — состав насыщенного пара ниже первой кривой — жидкая фаза, выше второй — перегретый пар, а между ними — смеси кипящей жидкости и насыщенного пара. Изотермы пересекают гетерогенную область в точках, отвечающих составам равновесных фаз (например, лик). [c.96]

Введение. Целью работы является определение температур кипения жидких смесей различного состава (для данной бинарной системы при данном давлении), установление равновесных концентраций паров и жидкостей и построение на основании опытных данных диаграммы 7 емпература — состав и состав пара — состав жидкости. [c.113]

На рнс. 10.6 изображен один из типов диаграмм температура кипения — состав бинарной жидкой смеси ограниченно растворимых жидкостей при Р = onst. В зависимости от температуры и общего состава смеси в системе может существовать либо одна жидкая фаза (раствор Ж или Жг), либо обе жидкие фазы одновременно. Равновесие жидкости и насыщенного пара при кипении однофазной жидкости характеризуется в этом случае интервалом температур, в котором жидкость и пар изменяют свой состав. Например, жидкость, характеризующаяся точкой I, начинает кипеть при Ti и заканчивает при Т2, при этом состав жидкости изменяется по линии I—2, а состав насыщенного пара по 1 —2. Количество насыщенного пара и равновесной жидкости определяется положением точки суммарного состава смеси по правилу рычага. [c.198]

Любая точка, соответствующая составу гетерогенной смеси в интервале составов ХсХо имеет пар одного и того же состава Хо. Эта зависимость наглядно показана на диаграммах состав жидкости — состав пара (рис. V. 29). Здесь по осям отложены значения составов жидкости и пара. На диагонали квадрата эти составы равны. На участке Ахс и ХоЪ находятся точки составов, соответствующие гомогенным растворам, на отрезке хсХа — гетерогенным смесям. Вся кривая АСОВ выражает зависимость между равновесными составами жидкости и пара. Гомогенный раствор состава Х1 (или Xf) имеет равновесный пар состава xf [или Гетерогенные смеси, точки составов которых лежат в интервале ХсХо имеют пар одного и того же состава [c.303]

Такая диаграмма для идеальной бинарной смеси приведена па рис. 8.16. Она интерпретируется почти так же, как и в случае диаграммы давление — состав, но есть и некоторые отличия. Принципиальное отличие состоит в том, что, поскольку газы стабильны прп высоких температурах, эта новая диаграмма перевернута по отношению к диаграмме давления. Всс точкп выше равновесной линпп жидкость — газ (линия точек кипения) относятся к газу. Кроме того, ко.мионеит с высокой точкой кипения обладает низким давлением пара, поэтому наклон линий противоположен наклону на диаграмме давление — состав. [c.255]

Задавшись различными значениями коэффициентов избытка флегмы р, определим соответствующие флегмовые числа. Графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими линиями на диаграмме состав пара у — состав жидкости л (рис. 6.2, а) находим N [I]. Рановесные данные для различных [c.228]

Материальный расчет. Задача материального расчета может быгь сформулирована в различных постановках. В подавляющем большинстве случаев известны поток Ц, и состав исходной смеси, а также ее начальная температура /q. Далее требуется найти связь рабочей температуры / с потоками 1 , П и составами %, Ук конечньпс продуктов — это позволит решать задачи эксплуатации и проектирования. Пусть, например, задана температура t тогда в диаграмме t—x,y (рис. 12.15, а) определяется точка В (вертикаль АВ — нагрев и получение парожидкостной смеси). В сепараторе происходит равновесное разделение жидкости и пара [c.996]

Диаграммы равновесия бинарных смесей с неограниченной взаимной растворимостью компонентов можно строить также в координатах энтальпия—состав (i—х, у). На этой диаграмме (рис. IX-5) нижняя предельная кривая аЬ выражает изменение энтальпии кипящей жидкой смеси при Р = onst в зависимости от концентрации низкокипящего компонента х, а верхняя предельная кривая d — изменение энтальпии насыщенного пара i в зависимости от его состава. Вертикальные отрезки между предельными кривыми соответствуют скрытым теплотам испарения (i — ж = г). Равновесные концентрации жидкости / х и пара у измеряются абсциссами точек пересечения предельных кривых с изотермами последние, как показано на рис. IX-5, легко построить с помощью диаграммы t—х, у. Величины и i можно [c.432]

Определение числа теоретических тарелок по диаграмме равновесия пар— жидкость. Если известны составы дестиллята и жидкости в кубе, можно при помощи построения ступенек на диаграмме равновесия температура—состав найти число теоретических тарелок. Эта операция была описана в разделе 1 на примере графика зависимости температуры кипения от состава. Значительно чаще с этой целью применяют диаграммы равновесных составов пар—жидкость, так как температуры кипения для определения числа теоретических тарелок не существенны. Для того чтобы уменьшить ошибки построения, кривые следует строить на миллиметровой бумаге размером 50 х 50 или 100 X 100 см. [c.36]

Для выражения состава жидкой и паровой фаз двухкомпонентной смеси удобно пользоваться диаграммой равно-весия (рис. 147). На этой диаграмме по оси абсцисс от О до 1 отложен состав жидкости в долях моля легколетучего компонента А. Равновесный состав откладывается от О до 1 по оси ординат также в мольных долях. Диаграмма равновесия для смесей из двух жидкостей, у которых ичр содержит больше низкокипящего компонента, чем жидкость на всем интервале концентраций, представляет собой кривую, расположен-170 [c.170]

На фиг. 9-2 даны обе кривые из фигуры 9-1 так, чтобы образовать диаграмму температура—состав для равновесной системы жидкость—твердая фаза, включающзй и идеальную бинарную систему. От = 1 до пересечения двух кривых в точке у, твердая фаза представляет собой чистый компонент 1. От Л а = 1 до пересечения кривых в той же точке у, твердая фаза представляет собой чистый компонент 2. В точке пересечения двух кривых у, которая дает температуру эвтектики и эвтектический состав, оба чистых компонеша 1 и 2 находятся в равновесии с раствором эвтектического состава. Жидкий раствор состава, соответствующего точке а, находится в равновесии с чистым твердым компонентом 1 в точке а. Подоб- [c.148]

Из диаграммы видно, что жидкость и пар в состоянии равновесия имеют одинаковую температуру, поэтому точки, соответствующие равновесным составам жидкой и ларовой фаз, располагаются на диаграмме на одной горизонтальной прямой линии (например Л В[) лричем точка А характеризует состав жидкой фазы жирных кислот, а точка — состав равновесной паровой фазы. [c.15]

На диаграмме рис. 4-4 нанесены двойные изобары для различных давлений по оси абсцисс отложены молярные коицентрации, а по оси ординат — температуры. Нижняя изобара представляет собой состав жидкости (абсциссы) при данном даел0н-ии в зависимости от температуры (ординаты), при которой жидкость находится в равновесном состоянии со своим насыщенным паром. [c.214]

Пусть для данного участка колонны на диаграммы Х — У и Хг — у2 нанесены рабочие линии III i и III2 2 соответственно (рис. 16). По известному составу пара, поднимающегося с первой тарелки, t/i = x,vi и У2 = х 2 находим состав жидкости, стекающей с этой тарелки. Для этого в диаграмме Xi — yi проводим вертикальную прямую г/1 = 1/1до пересечения с равновесной кривой при У2=У2 -По точке пересечения 1 определяем содержание кислорода в жидкости, стекающей с первой тарелки, х К Проводим в диаграмме Х2 — г/г [c.80]

По оси абсцисс этой диаграммы откладывают концентрацию легкокипящего вещества (А) в жидкости х, а по оси ординат концентрацию этого же вещества в равновесных парах у. Тогда для каждого давления получим кривые, по которым, зная состав жидкости, легко найти состав равновесного ей пара и наоборот. Например, зная концентрацию жидкости построением, показанным на рисунке стрелкой, яаходим концентрацию пара у При определении состава жидкости по составу пара построение ведут в обратном направлении. [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология