Моделирование равновесий жидкость-жидкость и жидкость жидкость-пар

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАВНОВЕСИЙ ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ И ЖИДКОСТЬ-жидкость-ПАР [c.115]

В химической промышленности большое распространение имеют системы, включающие две жидкие фазы. При моделировании процессов экстракционного и ректификационного разделения таких смесей стоит задача расчета равновесий жидкость—жидкость и жидкость—жидкость—пар. [c.168]

Уравнений, предназначенных для представления данных о коэффициентах активности во всей области составов, предложено к настоящему времени довольно много. Их совершенствование постоянно стимулируется потребностями моделирования равновесий жидкость—пар и жидкость—жидкость, процессов разделения смесей. Благодаря широкому использованию в практике расчета фазовых равновесий, наиболее перспективные соотношения прошли многостороннюю проверку и продолжают испытываться и сопоставляться с точки зрения их применимости к системам различных типов. Естественно использовать хорошо зарекомендовавшие себя при расчете фазовых равновесий уравнения и для целей расчета предельных коэффициентов активности. [c.101]

Моделирование статики экстракции состоит из ряда этапов. Первым и наиболее важным этапом является математическое описание равновесия жидкость — жидкость, которое состоит в вы- [c.3]

Выполнение расчета равновесия жидких фаз направлено на установление составов и соотношения фаз и в конечном счете на получение результатов моделирования процесса. Поэтому важно, чтобы алгоритм расчета был достаточно эффективным. Выбор его применительно к экстракционным колоннам определяется методом расчета от ступени к ступени. В связи с широким распространением модифицированного релаксационного метода расчета противоточных процессов разделения [19, 20] равновесие жидкость — жидкость на теоретической ступени контакта целесообразно рассматривать как расчет одноступенчатой экстракции. [c.7]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАВНОВЕСИЯ ЖИДКОСТЬ — ПАР В СИСТЕМЕ АЦЕТОН - ХЛОРОФОРМ - МЕТАНОЛ - ЭТАНОЛ [c.115]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАВНОВЕСИЯ ЖИДКОСТЬ —ПАР В СИСТЕМЕ АЦЕТОН — ХЛОРОФОРМ — МЕТАНОЛ — ЭТАНОЛ. А. А. Павлова, Л. Ю. Обухова, Е. С. Николаев, В. А. Митропольская, А. С. Мозжухин. Межвузовский сборник научных трудов Основной органический синтез и нефтехимия , вып. 4, Ярославль, 1975, с. 115—119. [c.143]

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАВНОВЕСИЯ ЖИДКОСТЬ — ПАР В СИСТЕМЕ ВОДА — УКСУСНАЯ КИСЛОТА — ДИМЕТИЛАЦЕТАМИД ПРИ 150 мм [c.97]

Для математического моделирования фазовых равновесий неидеальных многокомпонентных смесей необходимо иметь возможность рассчитывать коэффициенты активности компонентов в зависимости от состава смеси. В последние годы в практике расчета на ЭВМ фазового равновесия жидкость — пар большое распространение получили уравнения, основанные на использовании концепции локальных концентраций . Эти уравнения содержат параметры только бинарных взаимодействий и легко обобщаются на многокомпонентные смеси. Поэтому ниже (табл. 1) приводятся экспериментальные данные по равновесиям жидкость — пар бинарных смесей, которые нам не удалось найти в литературе. Все эксперименты проводились при атмосферном давлении (в среднем 740 мм рт. ст.). [c.20]

Следующий раздел посвящен математическому моделированию равновесия пар - жидкость. В нем формулируются постановки различных задач парожидкостного равновесия в многокомпонентных системах, объясняются методы и алгоритмы их решения. [c.65]

Так, например, математическое моделирование и расчет разделения многокомпонентных азеотропных и химически взаимодействующих смесей методом ректификации сопряжены с определенными вычислительными трудностями, вытекающими из необходимости рещения системы нелинейных уравнений больщой размерности. Наличие химических превращений в многофазных системах при ректификационном разделении подобных смесей приводит к необходимости совместного учета условий фазового и химического равновесий, что значительно усложняет задачу расчета. При этом основная схема решения подзадачи расчета фазового и химического равновесия предусматривает представление химического равновесия в одной фазе и соотнесения химически равновесных составов в одной фазе с составами других фаз с помощью условий фазового равновесия. Для парожидкостных реакций можно выразить химическое равновесия в паровой фазе и связать составы равновесных фаз с помощью уравнения однократного испарения. Для реакций в системах жидкость-жидкость целесообразнее выразить химическое равновесие в той фазе, в которой содержатся более высокие концентрации реагентов. Для химически взаимодействующих систем с двумя жидкими и одной паровой фазой выражают химическое равновесия в одной из жидких фаз и дополняют его условиями фазовых равновесий и материального баланса. Образующаяся система уравнений имеет вид [c.73]

Наряду с. этим книга не свободна от ряда недостатков и неточностей. В частности, в ней недостаточно полно освещены термодинамика растворов и методы исследования фазового равновесия пар—жидкость. Недостаточно четко изложены вопросы моделирования, связанные с перенесением результатов лабораторных исследований в промышленность. Незаслуженно кратко рассмотрена укрупненная ректификационная аппаратура, которая широко используется на практике. [c.6]

При моделировании предполагается, что пар в змеевике находится в равновесии с жидкостью состава X, из уравнений паро-жидкостного равновесия находят равновесный состав пара У/. [c.192]

На первой стадии изучались физические и физико-химические свойства компонентов, входящих в состав реакционной смеси, для чего использованы экспериментальные методы исследования, включающие ректификационный анализ жидких смесей, изучение азеотропии и фазовых равновесий (жидкость - пар, жидкость - жидкость, жидкость - твердое) бинарных и многокомпонентных систем [4,5]. Полученные в натурном эксперименте данные описывались математически при помощи специальных пакетов программ. Экспериментальные равновесные данные подвергались математической обработке и моделированию многокомпонентных систем с помощью прикладных программ по уравнениям Вильсона, ЫКТТ, иКГРАС. [c.39]

Определение и проверка параметров. Определение параметров для моделирования данных равновесия жидкость-жидкость следует проводить при использовании уравнений ЫКТЬ и UNIQUA по двум вариантам 1) в соответствии с рекомендациями [265 только из тройных нод 2) при применении как данных по равновесию жидкость-жидкость, так и жидкость-пар, исходя из бинарных систем. [c.117]

Выбранная термодинамическая модель выполняет не только корреляционную функцию, но и является прогнозирующей, так как в нее заложены некоторые физически разумные допущения относительно взаимодействия молекул в жидкости. Вышеуказанные свойства уравнения МВТ1 позволяют экстраполировать описываемые им за пределы температур эксперимента, а также дают возможность расширять набор веществ из состава природного газа, в том числе и для моделирования равновесия жидкость-жидкость, что необходимо во многих практически важных случаях (азеотропная ректификация гликолей, экстракция ароматических [c.19]

Для целей моделирования процесса экстракции рассмотрен алгоритм, расчета неполной и полной колонн с использованием модифицированного релаксационного метода и описанием равновесия жидкость-жидкость уравнением NRTL. Подробно рассмотрен способ задания начального приближения по количеству и составу потоков на тарелках. Основой метода является расчет одноступенчатой экстракции от тарелки к тарелке. С целью упрощения алгоритма в качестве начального приближения назначаются коэффициенты распределения, которые уточняются при счете от тарелки к тарелке и от цикла к циклу путем расчета их согласно уравнению. [c.183]

Разумеется, использование методов математического моделирования равновесий жидкость-пар оказало существенное влияние на объем и постановку экспериментальных исследований. Так, наиболее широко используемый класс уравнений, описывающих зависимость коэффициента активности от состава одной из фаз, температуры и давления и называемых уравнениями локальных составов , основан на допущении о ближнем порядке взаимодействия (рассматриваются только бинарные взаимодействия молекул i-i, i-j, а тройными взаимодействиями типа i-j-k пренебрегают). Это позволяет офаничить экспериментальные исследования только бинарными системами, что значительно сокращает объем эксперимента и упрощает исследования. [c.107]

Бриль Ж. A., Мозжухин A. ., Петлюк Ф. В., Серафимов Л. А. Математическое моделирование при помощи ЭВМ равновесия жидкость — жидкость — пар многокомпонентных смесей , Журн. физ. хим., [c.640]

Б настоящей работе приведены некоторые результаты предсказания азеотропии, полученные с помощью автоматизированной подсистемы моделирования фазовых равновесий (Фортран-1У, ЕС ЭВМ) [I]. Программное обеспечение подсистемы позволяет на основе экспериментальных или квазиэкспериментальных (рассчитанных по групповым моделям) бинарных данных по равновесию жидкость-пар или жидкость-жидкость рассчитывать азеотропию в бинарных и многокомпонентных смесях при любом давлении, отвечающем условию [5] [c.66]

Коэффициенты активности углеводородов при бесконечном разбавлении в селективных растворителях, или предельные коэффициенты активности, являются важной термодинамической характеристикой степени неидеальности растворов. Они широко используются для моделирования фазовых равновесий жидкость — пар и жидкость — жидкость с помощью полуэмпирических уравнений Вильсона, ККТЬ, UNIQUA , Цубоки-Катаямы и др. [1,2]. Дортмундский банк данных содержит сведения о 12700 чистых веществах и смесях из 32 тысяч литературных источников. В частности, данные о групповых параметрах взаимодействия получены с использованием свыше 30 тысяч значений предельных коэффициентов активности из 450 литературных источников [3,4]. [c.3]

Полученный набор параметров был использован для воспроизведения экспериментально изученного равновесия жидкость—жидкость в системе гексан—вода—пиридин при 20°С. Для математического моделирования указанных равновесий была применена модификация более общего алгоритма расчета равновесия жидкость—жидкость—пар в изобарических условиях для многокомпонентных систем [3]. Использованная в данной работе программа позволяет, исходя из брутто-состава жидкости, рассчитывать составы сосупгествующих жидких фаз [c.75]

В производстве кино- и фотоматериалов получается водная смесь растворителей (ацетон, толуол, бутилацетат). С целью разработки метода регенерации этих растворителей необ.чодимо располагать данными по 4 1 ()вому равновесию жидкость — жидкость — пар. В настоящей работе представлены результаты экспериментального исследования фазового равновесия жидкость — пар для тройных подсистем ацетон — толуол — бутилацетат (I) и ацетон — вода — бутилацетат (II) и жид-кость — жидкость для системы (II), а также математического моделирования во всех бинарных и тройных подсистемах. Фазовое равновесие жидкость — жидкость — пар исследовали при атмосферном давлении на приборе, описанном в литературе [1]. Составы равновесных фаз определяли на хроматографе ЛХМ-8МД с катарометром. Колонка дли-лой 3 м и внутренним диаметром 3 мм заполнялась порапаком р5, анализ проводился при 200° с использованием водорода и качестве газа-носителя (100 мл/мин). [c.77]

Результаты расчета свидетельствуют о применимости уравнения NRTL для моделирования фазового равновесия жидкость — жидкость — пар в системах расс-мотренного типа. [c.80]

В работе представлен обзор методов математического описания равновесия жидкость-жидкость с применением уравнений для коэффициентов активности, основанных на локальных концентрациях, расчета равновесных составов фаз и экстракционных колонн. Сделано заключение, что описание равновесия уравнениями NRTL, Хейла обеспечивает достаточную для практических целей точность расчета экстракции. Подтверждена практическая целесообразность применения итерационного метода расчета равновесия жидкость-жидкость с назначенными приближенными значениями коэффициентов распределения и процесса э кстракции модифицированным релаксационным методом. Обсу кдаются также задачи исследований, направленных на расширение практического использования рассмотренного подхода к моделированию процесса экстракции. [c.182]

При моделировании кристаллов и жидкости принимают, что атомные ядра, которые перемещаются значительно медленнее электронов, постоянно находятся в квазиравновесном электронном окружении, не могут непрерывно двигаться поступательно и совершают малые колебания около определенных (узловых) положений, а иногда скачкообразно перемещаются в соседнее узловое положение или участвуют во вращательном движении группы ядер. При моделировании пара принимают, что электроны и ядра атомов в молекулах взаимодействуют значительно сильнее, чем молекулы друг с другом. Модели выбирают так, чтобы они соответствовали экспериментальным данным о свойствах кристаллов и паров кристаллизанта и примеси. Наиболее разработаны модели молекулярных и ионных кристаллов, которые находятся в равновесии с разреженным парол . Модели систем твердое тело — жидкость разработаны слабо. Поэтому при анализе сокристаллизации из жидких растворов ограничиваются расчетом парциональной энергии Гибба переноса иа собственных кристаллов в твердый раствор, а величину вычис- [c.217]

С целью разработки технологии разделения водных смесей ацетона, толуо 11а и бутилацетата исследованы фазовые равновесия жидкость — жидкость при температурах кипегщя для системы ацетон —вода — бутилацетат (И) и жидкостьпар нри 760 мм для систем ацетон — толуол —бутилацетат (I) и (И). Проведен термодинами-ко-топологический анализ структур диаграмм фазового равновесия исследованных систем. Проведено математическое моделирование на ЭЦВМ Одра-1204 фазового равновесия жидкость—жидкость — пар в бинарных и тройных подсистемах по уравнению К НТЕ. [c.122]

Существешшм достоинством представления равновесий жидкость-пар на основе гибридной нейронной сети является исключение итерационных расчетов и множественности решений в ходе определения составов равновесных жидких фаз. Последнее обстоятельство значительно упрощает и решение задачи расчета и моделирования процесса гетероазеотропной ректификации смесей. [c.75]

В области гетерогенных равновесий диаграммы систем жидкость-пар и жидкость - твердое тело характеризуются наличием особых точек различной компонентности, что налагает определенные ограничения на процессы ректификации и кристаллизации. Синтез сложных технологических схем, как однородных, так и неоднородных, позволяет выявить оптимальные схемы. Все перечисленные объекты исследования нелинейны, зачастую имеют прямые и обратные связи, и их моделирование впрямую исключает возможность обобщения полученных результатов. Привлечение различных топологических приемов и методов, основанных на топологических инвариантах, позволяет создать общую качественную теорию в области колебательных химических реакций, где в параметрическом пространстве наряду со стационарными точками наблюдают, устойчивые, неустойчивые, а также устойчиво-неустойчивые предельные циклы. В области гетерогенных равновесий появляется возможность создать общую теорию распределения стационарных точек и сепаратрических многообразий, ограничивающих развитие процессов ректификации и кристаллизации и разработать алгоритмы синтеза оптимальных схем разделения. [c.57]

В гл. IV рассматривались принципы построения математической модели для процесса кипения однокомпонентной жидкости. В этой главе разбирается более сложная и более общая задача моделирования равновесия в многокомпонентной паро-жидкостной системе как при кипении, так и при конденсации. Вообще понятие равновесия является одним из краеугольных камней теоретических основ процессов химической технологии. На паро-жидкостном равновесии при кипении основаны, например, процессы выпаривания, ректификации, перегонки и др. Ясное понимание механизма установления равновесия необходимо при создании моделей типовых химико-технологических процессов. [c.90]

В практич. расчетах термодинамич. св-в Р. и., в частности при моделировании фазовых равновесий жидкость-пар, широкое распространение получили т. наз. ур-ния локального состава-ур-ние Вильсоиа, модели НРТЛ, ЮНИКВАК и др. Для ориентировочного предсказания св-в Р. н. полезны групповые модели, основанные на допущении об аддитивности вкладов разл. групп в избыточные термодинамич. ф-ции (модели ЮНИФАК, АСОГ, квазихимические групповые и др.). В настоящее время развиты модификации моделей, дающие возможность получить ур-ние состояния жидкой и паровой фаз, что особенно важно при расчетах фазовых равновесий в широком диапазоне условий. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология