Растворимость жидкостей в газах при высоких давлениях

Растворимость газов в жидкости зависит от давления газа над жидкостью и поверхности контакта фаз. С повышением температуры растворимость газа уменьшается и при прочих равных условиях растворенный газ будет выделяться (десорбироваться) из раствора. Поэтому абсорбцию газа стараются вести при избыточном давлении и более низкой температуре, десорбцию же осуществляют при минимальном давлении и более высокой температуре. [c.127]

Зависимость растворимости газов в жидкостях от давления. Если газ химически не взаимодействует с растворителем, то зависимость растворимости газа в жидкости от давления выражается законом Генри. Для идеальных растворов закон Генри может быть выражен уравнением (128.7). Закон Генри справедлив только тогда, когда растворение газа в жидкости не связано с процессами диссоциации или ассоциации молекул растворяемого газа. Расчет растворимостей газов по уравнению (128.7) при высоких давлениях приводит к ошибкам, если не учитывать зависимость коэффициента Генри от давления. Характер изменения растворимости некоторых газов от давления в воде при 298 К показан на рис. 126. С изменением давления газа растворимость различных газов меняется неодинаково и подчинение закону Генри (128.7) наблюдается лишь в области невысоких давлений. Различие в растворимости газовых смесей и чистых газов в жидкости определяется взаимным влиянием отдельных газов друг на друга в газовой фазе и взаимным влиянием растворенных газов в жидкой фазе. При низких давлениях, когда взаимное влияние отдельных газов невелико, закон Генри справедлив для каждого газа, входящего в газовую смесь, в отдельности. [c.383]

При высоких давлениях, в особенности когда плотность газа становится сравнима с плотностью жидкости, образование газовых растворов сопровождается изменением объема и тепловым эффектом. Механизм растворения веществ в сжатых газах принципиально не отличается от механизма растворения в жидкости. В сжатых газах растворение веществ достигает значительных величин. Так, при l 10 Па и 100"С азот растворяет до 10 молярных долей бензина (%), а этилен при 2,4-10 Па и 50° С — до 17 молярных долей нафталина (%). Сжатые газовые растворы используются в технике для синтеза некоторых минералов. Например, растворимость кварца при высоких температурах в сжатом водяном паре, насыщенном некоторыми солями, используется для выращивания крупных (массой до нескольких килограммов) кристаллов. [c.126]

Раствор газа в жидкости ничем существенным не отличается от других растворов, и к нему можно применять закон Рауля. Растворенный газ в этом случае следовало бы рассматривать как пар более летучего компонента, находящийся в равновесии с раствором, а давление этого газа—как давление пара, соответствующее данному составу смеси. Трудно сжижаемые газы, как правило, плохо растворимы. Наоборот, газы с высокой температурой кипения абсорбируются достаточно хорошо. Большое влияние на растворимость газов имеют также полярность растворителя и его внутреннее давление. [c.48]

Совершенствование сушествующих й внедрение новых методов разработки залежей нефти И газа требуют глубокого изучения механизма осуществляемых процессов. Жидкости и газы, насыщающие пористую среду нефтегазоносных пластов, представляют собой, многокомпонентную смесь углеводородов. Кроме углеводородных компонентов в пористой среде имеются также неуглеводородные компоненты, растворимые или практически нерастворимые в углеводородных смесях (например, вода) В результате отклонения системы от термодинамического равновесия, вызванного изменением пластовых условий, могут возникать сложные движения двух-трехфазных многокомпонентных систем в пористой среде, при которых скорости движения отдельных фаз, их плотность и вязкость меняются во времени и в пространстве. Эти движения характеризуются переходом отдельных компонентов из газовой фазы в жидкую, различием фазовых скоростей, диффузией компонентов, составляющих фазы и др. Такой характер фильтрационных течений возникает в пористой среде при движении газированной жидкости и ее вытеснении из пласта водой и газом, при фильтрации газоконденсатных систем, вытеснении нефти из пласта газом высокого давления или обогащенными газами, при взаиморастворимом вытеснении жидкостей и других процессах., [c.3]

Описываемое явление имеет существенное практическое значение, особенно в настоящее время, когда все большую роль играют процессы, протекающие при высоких давлениях. С ним связан вынос паров веществ (соли, 5102), содержащихся в воде паросиловых установок, и последующее их выделение (в результате понижения давления) на лопатках турбин, чем вызывается их эрозия и, как следствие, падение к. п. д. Растворимость паров воды в воздухе следует учитывать при проектировании вентиляционного и отопительного оборудования. Растворимость ртути в сжатых газах необходимо иметь в виду для внесения соответствующих поправок в эксперименты, проводимые со ртутью в качестве запирающей жидкости при высоких давлениях и температурах. Укажем еще на один пример — возможность отравления катализаторов (в частности, в колоннах синтеза аммиака) в результате попадания в них масла из поршневых компрессоров за счет повышения летучести (давления) его паров в условиях низкой температуры и сверхвысоких давлений (речь идет не о механическом уносе масла, с которым легко бороться ). [c.133]

Все НГ при обычных условиях — бесцветные газы, хорошо растворимы в воде, токсичны. НР очень ядовит, имеет сравнительно слабый запах, НС1 — резкий запах. Галогеноводороды можно перенести в жидкости после предварительного их осушения от влаги. Сухой НС1 сжижают при высоких давлениях. [c.341]

При высоких давлениях растворимость сероводорода и углекислого газа в воде резко возрастает. Высокой растворяющей способностью по отношению к сероводороду и углекислому газу обладают жидкие углеводороды и другие технологические жидкости, применяемые в процессах промысловой и заводской обработки газа, нанример метанол, растворы диэтаноламина (ДЭА), трибутилфосфата (ТБФ), пропиленкарбоната (ПК) и др. Сле- [c.5]

При высоких давлениях растворимость газов в жидкостях е ростом температуры может и увеличиваться. Так, например, растворимость водорода, гелия, неона и других газов в органических растворителях и водорода в жидком аммиаке увеличивается при повышении температуры. В ряде случаев растворимость газов в жидкостях с ростом температуры проходит через минимум. Количественную зависимость растворимости газов в жидкости от температуры [c.383]

При высоких давлениях роль реакций конденсации в газовой фазе приближается к роли их в жидкости. Повышение давления интенсифицирует образование при газофазных реакциях тяжелых продуктов конденсации, способных переходить в жидкую фазу и в ходе дальнейшего крекинга образующих асфальтены и затем кокс. С другой стороны, давление сильно влияет на состав жидкой и газовой фаз. Повышение давления обогащает жидкую фазу легкими продуктами, что понижает растворимость в ней асфальтенов. Одновременно при повышении давления выше критического для углеводородов, находящихся в газовой фазе (составляющего для парафиновых, циклопарафиновых, олефиновых и ароматических углеводородов С1 — Си от 20 до 50 кгс/см ), в ней растворяются тяжелые углеводороды и в тем большей степени, чем выше давление. Поэтому в зависимости от температуры и состава находящихся в реакционной зоне продуктов повышение давления может и облегчать, и утяжелять состав жидкой фазы и соответственно понижать или повышать растворимость в ней асфальтенов. Обычно давление в термических процессах не превышает 5 МПа (50 кгс/см ), эффект растворения жидких продуктов в газе в этом случае несуществен. Повышение давления облегчает состав жидкой фазы, в результате растворимость асфальтенов в ней ухудшается. [c.124]

При оценке растворимости газа в жидкости, обладающей большим давлением пара (растворы газов в жидком аммиаке, жидком воздухе, во многих органических растворителях, а также в воде при высокой температуре), расчет следует проводить по уравнению (4.42). [c.99]

По мере увеличения давления пропорциональность меяоду количеством растворенного газа и его давлением над жидкостью нарушается. Растворимость газов обычно уменьшается с повьппением температуры. Однако из этого правила имеются исключения, например, растворимость водорода в воде при высоких давлениях с повышением температуры увеличивается. При атмосферном давлении растворимость водорода при 50—100° С ост 1ется практически постоянной, тогда как коэффициент растворимости большинства газов значительно уменьшается. [c.235]

Большой вклад в изучение фазовых равновесий при высоких давлениях сделали Кричевский и его школа [30—32]. В [30, первая ссылка], ставшей классической, подробно рассмотрены теоретические вопросы критических явлений, растворимости газов в жидкостях под давлением, растворимости жидкостей в сжатых газах. Теоретические результаты широко иллюстрируются экспериментальными данными. [c.68]

Растворимость малорастворимого газа в жидкости под высоким давлением впервые была количественно рассмотрена в рабо- [c.272]

Уравнения (111,13) — (111,15) дают правильные результаты лишь при низких давлениях газа над жидкостью. При высоких давлениях растворимость газов в жидкостях вычисляется по другим, более сложным формулам. [c.117]

Закон Генри справедлив лишь для сравнительно разбавленных растворов, при невысоких давлениях и отсутствии химического взаимодействия между молекулами растворяемого газа и растворителем. В области низких и умеренных давлений растворимость газов всегда растет с повышением давления (рис. 40). При очень высоких давлениях растворимость может достигнуть максимума (рис. 41). Обусловливается это тем, что при очень высоких давлениях изменение объема жидкости в результате растворения в ней газа становится соизмеримым с объемом растворенного газа. [c.144]

Скудность данных для парциальных объемов в разбавленных газовых растворах при высоких давлениях делает невозможным получение конкретных констант а и Л в приведенных уравнениях и расчет уравнений растворимости. Для обратного случая раствора газа в жидкости при высоком давлении (уравнение IV, 15) [c.74]

Теоретические вопросы, связанные с растворимостью газа в жидкости при высоких давлениях, рассмотрены Кричевским и др. [7, 21]. Следует отметить неприменимость уравнения Генри для определения растворимости газа в силу зависимости константы Генри (Г) от давления, а также значение объемных эффектов растворения, характеризуемых величиной парциального мольного объема газа, и сложный вид кривой зависимости растворимости, характеризуемой мольной долей растворенного газа от давления. [c.23]

Изучение растворимости жидкостей в газах, помимо получения сведений о вириальных коэффициентах, часто представляет большой практический интерес. Например, растворимость паров воды в воздухе важна для метеорологов и инженеров, проектирующих вентиляционное и отопительное оборудование [190]. Другой пример — растворимость ртути в сжатых газах. Ее необходимо знать исследователям (для введения соответствующей поправки), использующим ртуть в качестве запирающей жидкости при проведении р—v—Г-измерений в области высоких температур и давлений [192]. [c.116]

До сих пор рассмотрение вопроса о равновесии жидкость — жидкость проводилось без учета влияния давления. Однако нельзя забывать, что такое влияние существует, хотя для изменения положения кривой растворимости жидкостей необходимы очень высокие давления. Тем более, нельзя пренебречь влиянием давления тогда, когда рассматриваются системы с расслаиванием газов. [c.294]

В обычных условиях все газы, как известно, полностью смешиваются друг с другом. Однако при очень высоких давлениях, когда плотности газов приближаются к плотностям соответствующих жидкостей, наблюдается в некоторых случаях разделение их смесей на две фазы разного состава. Существование подобной ограниченной взаимной растворимости газов было впервые обнаружено на системе N2—NH3 при 140 °С и 8 тыс. атм. [c.163]

Классификация ПАВ и их применение [7]. По механизму действия на поверхностные свойства растворов ПАВ следует разделить на четыре группы. К первой группе относятся вещества, поверхностно-активные на границе жидкость — газ и прежде всего на границе вода —воздух, но не образующие коллоидных частиц ни в объеме, ни в поверхностном слое. Такими ПАВ являются низкомолекулярные истинно растворимые в воде вещества, например низшие члены гомологических рядов спиртов, кислот и т. п. Понижая поверхностное натяжение воды до 50—30 эрг1см , они облегчают ее растекание по плохо смачиваемым гидрофобным поверхностям в тонкую пленку. Эти вещества также слабые пенообразователи, повышающие устойчивость свободных двусторонних жидких пленок в пене. Поэтому ПАВ первой группы нашли применение во флотационных процессах, в которых пена должна быть неустойчивой, легко разрушающейся. Наиболее широкое применение ПАВ этой группы получили (В качестве пе-ногасителей, резко снижающих устойчивость пены. Пеногасители приобрели значение во всех процессах, где возникновение устойчивых пен нарушает или затрудняет ход процесса, например в т1аровых котлах высокого давления, в промывочных растворах применяющихся в глубоком бурении скважин и др. [c.34]

Схема прибора изображена на рис. 22. Ампула 1 с присоединенным к ней ртутным манометром 2 и приспособлением для отбора пробы 3 погружают в термостат 4. Последний заполнен жидкостью, поступающей из ультратермостата. После загрузки жидкой смеси в ампулу из систе.мы удаляется инертный газ (воздух). Для этого ампула погружается в сосуд Дьюара с жидким азотом, открываются краны 5 и б, и система эвакуируется с помощью вакуум-насоса. Для удаления воздуха, растворенного в загруженной жидкости, ее постепенно размораживают при закрытом вентиле 5. При зтом в манометре 2 создается перепад давления. Затем ампулу вновь погружают в сосуд Дьюара с жидким азотом. Если воздух удален не полностью, то после охлаждения ампулы в манометре 2 сохранится перепад давления. Операцию эвакуирования повторяют до тех пор, пока ртуть в обоих коленах манометра 2 не установится на одном уровне. Наибольшую трудность представляет удаление воздуха в тех случаях, когда при понижений температуры (вследствие уменьшения растворимости) образуется верхний слой, обладающий высоким давлением пара. В таких случаях необходимо пользоваться удлиненным манометром 2. [c.36]

Газ й газе. Газообразное состояние вещества характеризуется малым взаимодействием между его частицами и большими расстояниями между ними. Поэтому газы смешиваются в любых отношениях. При очень высоких давлениях, когда плотность газа приближается к плотности жидкости и газ нельзя считать идеальным даже приближенно, может наблюдаться ограниченная растворимость. [c.232]

Растворимость твердых тел в жидкостях. В отличие от газов, на растворимости твердых тел давление значительно не сказывается (так как ДТрасте 0). Его влияние становится ощутимым лишь при очень высоких давлениях. Так, например, при давлениях порядка десятка тысяч атмосфер растворимость нитрата аммония в воде падает (АУраств >0) почти вдвое. [c.146]

Вопрос о фазовых равновесиях в растворах при высоких давлениях (равновесие газ — жидкость, критические явления в растворах и явление ограниченной взаимной растворимости газов) детально рассматривается в монографии И, Р. Кричев-ского [1], проблеме химического равновесия при высоких давлениях уделено значительное внимание в учебнике химической термодинамики М. X. Карапетьянца [2], а также в книге Л. А. Введенского [3]. [c.10]

Для очистки газов применяются разнообразные жидкости, оценка которых производится с учетом следующих показателей 1) абсорбционная емкость (т. е. растворимость основного извлекаемого компонента) в зависимости от температуры и давления. Этот показатель определяет экономичность очистки, т. е. число ее ступеней, расход энергии на циркуляцию, расход теплоты на десорбцию газа и т. д. При десорбционном способе регенерации целесообразны растворители с высоким температурным коэффициентом изменения растворимости /(/+ю//С< 2) селективность, характеризуемая соотношением растворимостей разделяемых газов, а также скоростей пх абсорбции. Чем более различны эти показатели, тем вьшJe селективность поглотителя 3) давление паров должно быть минимальным, чтобы возможно менее загрязнять очищаемый газ парами поглотителя 4) дешевизна 5) отсутствие корродирующего действия на аппаратуру. [c.234]

Отметим, что для жидкостей коэффициенты абсорбции и коэффициенты Генри сопоставимы с соответствующими коэффициентами для газов только при давлениях, не превышающих давления их паров. При более высоких давлениях пары конденсируются, газовая фаза исчезает, дальнейшее повышение давления до атмосферного практически не приводит к повышению летучести растворяемого компонента и, следовательно, к повышению его растворимости. Высказанное утверждение по существу справедливо и для сжижающихся газов, давление пара которых превышает атмосферное давление. При давлениях выше давления паров таких компонентов увеличение растворимости с давлением сильно замедляется. [c.24]

Ниже будет показано, что растворимость жидкости в газе обнаруживает сложную зависимость от давления поэтому расчеты, производимые на основании рассмотрения системы газ — пар как идеальной газовой смеси, при высоких температурах и давлениях являются в высшей степени приближенными [1]. При расчетах равновесия в рассматриваемых системах необходимо также учитывать растворимость газа в жидкости, уменьшающую концентрацию последней, а тем самым и ее активность. Этой цели служат излагаемые ниже сведения о приближенных расчетах растворимости газов в жидкостях под давлением (если нет соответствующих экспериментальных Данных). Растворимость газов в жидкостях должна играть [c.59]

Рассмотрение вопроса о свойствах газовых смесей при высоких давлениях будет неполным, если не остановиться на интереснейшем явлении расслоения газовых смесей под давлением, открытом советскими учеными И. Р. Кричевским, П. Е. Большаковым и Д. С. Циклисом [18, 19]. Это явление детально рассмотрено в упоминавшейся монографии И. Р. Кри-чевского [1]. Оно является ярким подтверждением правильности представления о глубокой и далеко идущей аналогии свойств жидкостей и сжатых газов. Возможность существования гетерогенного равновесия в газовой смеси выше критической температуры ее компонентов была впервые указана Ван-дер-Ваальсом и затем проанализирована Камерлинг Он-несом и Кеезомом. Однако экспериментальное доказательство наличия такого равновесия было впервые осуществлено в 1941 г. на примере системы аммиак — азот [18]. Исследование этого вопроса показало, что в некоторых газовых смесях наблюдается ограниченная взаимная растворимость сжатых газов. Естественно, что такое расслоение может происходить лишь в том случае, если оно сопровождается уменьшением объема. Вначале предполагалось, что ограниченная взаимная растворимость наблюдается лишь в газовых смесях, содержащих полярный компонент (аммиак, сернистый газ). Однако впоследствии было установлено расслоение газовых смесей гелий — двуокись углерода [20], гелий — этилен [21] и гелий — пропан [22]. [c.22]

Проблема растворимости мало растворимого газа в жидкости под высоким давлением впервые была количественно решена в работах И. Р. Кричевского с сотрудниками [Б-13]. Было показано, что при истолковании экспериментальных данных обычно допускаются две ошибки. Первая заключается в том, что забывают о приыенимости закона Генри только к бесконечно разбавленным растворам. [c.284]

Газы при не очень высоких давлениях смешиваются между собой в любых относительных количествах. Поэтому в таких условиях между ними не может быть поверхности раздела, и они всегда образуют одну фазу. Жидкости в случае ограниченной растворимости могут образовать две или болошео число фаз. Например, вода, керосин и ртуть образуют три фазы. [c.5]

Растворимость большинства газов и неполярных жидкостей в воде при температурах до 250 °С весьма мала. Высокие давления вплоть до нескольких сотен мегапаскалей существенным образом не повышают зту растворимость. По этой причине при описании растворов гаэов и неполярных жидкостей в воде часто находят применение закономерности разбавленных растворов. [c.113]

Из уравнения (1.93) следует, что степень заполнения поверхности б, а, следовательно, и количество адсорбированного газа, возрастает с увеличением давления до тех пор, пока мольный объем газа над адсорбентом превышает парциальный мольный объем адсорбированного веп],ества. При некотором давлении эти объемы становятся равными, что отвечает максимуму адсорбции. Дальнейшее увеличение давления приводит к уменьшению покрытия поверхности. Таким образом, в случае адсорбции наблюдается аналогия с явлением максимума растворимости газов в жидкостях под давлением. Этот вывод был впервые сделан И. Р. Кричевским и Р. С. Кальварской [123], исследовавшими адсорбцию паров бензола и четыреххлористого углерода на угле под давлением азота, водорода и азотоводородной смеси (до 600 атм). Они установили, что максимум адсорбции для паров бензола и четыреххлористого углерода приходится на давление несколько ниже 100 атм. Очевидно, что для газов максимум адсорбции должен наступать прп более высоких давлениях вследствие значительно меньшей величины Кричевский и Кальварская теоретически обосновали вывод о том, что при постоянном термодинамическом потенциале адсорбированного веп ества его адсорбция уменьшается с ростом давления. Их экспериментальные данные позволили установить, что парцпальиый мольный объем адсорбированной жидкости значительно превосходит мольный объем чистой жидкости. [c.77]

В результате анализа работы прямоточных конденсаторов и отиариых колонн могут быть рекомендованы следующие оптимальные условия ведения процесса в отиариую колонну подается насыщенная жидкость давление в отиариой колонне не должно превышать 4 МПа (при более высоком давлении резко возрастает растворимость гелия в жидких углеводородах) количество отпаренного газа 10-12 %. [c.193]

При высоких давлениях приближепные законы, характеризующие поведение и свойства систем и их компонентов в условиях низких давлений, либо оказываются вовсе неприменимыми, либо требуют весьма существенпых поправок. Так, растворимость газа в жидкости не увеличивается беспредельно с )Остом давления, а проходит через максимум, после которого начинает уменьшаться растворимость жидкости в газе обнаруживает весьма сложную зависимость от давления в твердых веществах при повышении давления происходят многочисленные полиморфные превращения. [c.10]

Таким образом, закон Гиббса — Дальтона качественно объясняет начальный ход кривой растворимости жидкости в газе. Однако приближенный характер этого закона, оказывающегося верным лишь при больших мольных объемах газов (т. е. нри малых давлениях), не дает возможности точного расчета содержания пара жидкости в газовой фазе при высоких давлениях и не позволяет объяснить весь ход кривой растворимости жидкости в газе под давлениел . [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология