Равновесные соотношения в бинарных и многокомпонентных системах

Равновесные соотношения в бинарных и многокомпонентных системах [c.10]

Отличительной особенностью большинства соотношений, используемых для расчета коэффициентов активности многокомпонентной смеси, является то, что они являются обобщением соответствующих соотношений для бинарных смесей. Поэтому коэффициенты этих соотношений определяются по экспериментальным равновесным данным соответствующих бинарных пар. Очевидно, для системы, содержащей к компонентов, коэффициенты будут представляться в простейшем случае матрицей размерности к X к. [c.410]

Принципы и методы, на которых основана теория ректификации бинарной системы, применимы и к разделению многокомпонентных систем, однако вследствие увеличенного числа переменных здесь это сопряжено со значительно большими трудностями. В самом деле,/2-компонентная двухфазная жидко-паровая система согласно правилу фаз обладает п степенями свободы. В бинарной системе достаточно помимо давления, под которым ведется процесс, задать содержание какого-нибудь компонента в одной из фаз, чтобы состояние равновесной системы оказалось полностью определенным. Не так обстоит дело в сложной системе. Помимо постоянного внешнего давления здесь необходимо зафиксировать еще (п —1) других интенсивных факторов для определения равновесного состояния системы. Поэтому соотношение между составами данного компонента в жидкой и паровой фазах сложной системы не определяется однозначно [c.439]

Уравнение (11.20) является общим по своей природе и может применяться для любой равновесной бинарной системы. Аналогичные, но более сложные соотношения можно получить для многокомпонентных систем. В случае бинарных систем зависимость химического потенциала компонента 1 от состава при постоянных [c.177]

Вопросы термодинамической проверки равновесных данных, полученных в изобарных условиях, были рассмотрены Биттрихом [128]. Он дал критическую оценку важнейшим известным методам. Херингтон [6] разработал новый графический метод ( тест на симметричность площадей ), который позволяет проверить экспериментальные данные для ограниченного интервала концентраций бинарных и тройных смесей. Тао [129], исходя из уравнения Гиббса—Дюгема, выводит соотношение для проверки термодинамической достоверности данных по фазовому равновесию в многокомпонентных системах. В монографии Шуберта [17] подробно обсуждаются прикладные методы измерения коэс ициентов активности и способы термодинамической проверки данных по фазовому равновесию бинарных систем. [c.93]

Действительно, если для полного определения бивариантной двухфазной системы бинарной смеси при заданном общем давлении достаточно знать лишь концентрацию одного из компонентов в одной из фаз, то для полного определения /г-вариант-ной двухфазной системы, состоящей из п компонентов, необходимо знать уже концентрации п—1 компонентов в одной из фаз при заданном общем давлении. В общем случае это означает, что кривая фазового равновесия (изобара) для каждого компонента, находящегося в многокомпонентной смеси, является фупкциейпе только физико-химических свойств (качества) других компонентов, но и их абсолютных концентраций (количества). Этим собственно и отличается многокомпонентная смесь от бинарной смеси, где кривая фазового равновесия (изобара) для каждого из двух компонентов зависит только от физико-химических свойств (качества) другого. Следовательно, каждый компонент такой сложной смеси имеет не одну кривую фазового равновесия, а бесчисленное множество их, в зависимости от содержания других компонентов, что приводит к необходимости располагать многочисленными данными по равновесным соотношениям. Установление этих данных экспериментальным путем требует большого труда даже в случае трехкомпонентных смесей и практически становится невыполнимым если речь идет о смесях с большим числом компонентов. Более того, как уже говорилось выше, такой путь изучения равновесных соотношений здесь даже исключается, потому что данные, экспериментально установленные при каком-либо одном режиме для заданного разделения смеси, не могут быть использованы существующими методами для проведения расчетов при изменении хотя бы одного из условий этого режима для того же самого разделения смеси, например, при изменении флегмового числа. Проведение расчетов существующими методами становится возможным только в случае идеальной смеси, в которой летучесть каждого компонента пропорциональна абсолютной мольной доле этого компонента при любой температуре и любом давлении [481. Такие идеальные многокомпонентные смеси состоят обычно из химически родственных компонентов (например, смеси углеводородов в нефтяной или коксо-беизольной промышленности и т. д.) и равновесные соотношения для каждого компонента этой смеси в системе пар-— жидкость описываются достаточно точно уравнением [c.78]

В основе теории ректификации многокомпонентных систем лежат те >ке принципиальные положения, связанные с применением соотношений парожидкого равновесия и уравнений материального и теплового баланса, которые образуют фундамент теории разделения бинарных смесей. Однако использование этих положений приводит здесь к весьма сложным расчетным выражениям и сопряжено со значительными трудностями вследствие большого числа компонентов. Так, для бинарной парожидкой системы достаточно, помимо давления, задать концентрацию какого-нибудь компонента в одной из фаз, чтобы состояние равновесия оказалось полностью определенным. Не так обстоит дело с г-компонентными равновесными парожидкими системами, которые согласно правилу фаз обладают п степенями свободы. Помимо внешнего давления, здесь необходимо зафиксировать еще п—1) других интенсивных факторов, чтобы определилось равновесное состояние системы. Поэтому соотношзние между концентрациями произвольного компонента в жидкой и паровой фазах сложной системы не определяется однозначно заданием общего давления и концентрации данного компонента в одной [c.304]