Равновесие жидкости и пара диаграмма

Рис. 102. Диаграмма равновесия жидкость—пар (диаграмма Х—У) для бинарной смеси.

Вопрос о влиянии структуры диаграммы фазового равновесия жидкость— пар и процесса открытого испарения при наложении условия химического равновесия не рассматривался в приведенных примерах потому, что это влияние будет наибольшим в условиях мгновенной реакции. [c.207]

Диаграммы равновесия жидкость—пар в бинарных системах. Первый закон Коновалова. Фракционная перегонка [c.194]

Диаграммы равновесия жидкость — пар в бинарных системах 195 [c.195]

Основными данными при решении задач технологического проектирования и оптимизации являются физико-химические и теплофизические данные. Они обычно представляются в трех формах — в виде таблиц, диаграмм и уравнений. Наиболее распространенным способом все-таки является аналитическое представление, допускающее непосредственный расчет соответствующих параметров при заданных входных условиях. В химической технологии, особенно для целей проектирования, к наиболее распространенным данным обычно относятся давление пара, теплота испарения, удельная теплоемкость, плотность, теплопроводность, вязкость, теплота реакций, данные по пожаробезопасности, поверхностное натяжение, фазовое равновесие (жидкость—пар, жидкость—жидкость, жидкость—жидкость—пар, жидкость—твердое вещество, твердое вещество—пар, растворимость), кинетика реакций химического превращения, полимеризации, растворимости и т. д. [c.177]

Долю испаренного сырья и количество растворенных газов нужно определять, строя диаграммы равновесия жидкость — пар. Кроме вышеперечисленных факторов парциальное давление водорода на выходе из реактора зависит еще от перепада давления по слою катализатора, определяющего давление на выходе, и от расхода водорода на химические превращения. [c.124]

Необходимой исходной информацией для работы комплекса является информация о структуре схемы и структурах диаграмм фазовых равновесий жидкость-пар и жидкость-жидкость (если в системе наблюдается явление расслаивания) и химического равновесия. Информация о структуре схемы может вво- [c.181]

Простейшим примером рассмотренных здесь общих закономерностей является равновесие жидкость — пар в бинарных жидких смесях. На рис. 20 приведена схема диаграммы кипения системы бензол—этиловый спирт в изобарных условиях. [c.159]

Имеется немало примеров того, что параметры фазового равновесия жидкость — пар для смесей играют важную роль при расчетах теплообмена. В то время как точка кипения для чистых компонентов при данном давлении фиксирована, для смеси такая ситуация не сохраняется. Диапазон температур, в котором имеет место кипение (или конденсация) при заданном давлении, зависит от состава смеси. На рис. 3 представлена диаграмма температура — давление типичной смеси легких углеводородов. Состав системы в целом, фазовое равновесие которой представлено на рис. 3, является постоянным. Составы паровой и жидкой фаз будут меняться от точки к точке. При анализе рис. 3 сразу видно различие в свойствах смеси и чистого вещества. Критическая температура чистого компонента определяется как температура, выше которой в веществе исчезает различие между жидкостью и паром. Очевидно, что такое определение неприменимо к исследуемой смеси. Здесь существует диапазон температур выше критической температуры, в котором жидкость некоторого состава может существовать одновременно и в равновесии с паром. Для чистого компонента критическое давление [c.166]

Используя величину Pi [39] и коэффициенты летучести согласно уравнениям (47—50), можно описать равновесие жидкость — пар в системе азот — кислород при помощи обычных методов, применяющихся при низких давлениях. Данные [7] для температуры 125°абс., за исключением одной точки за пределами диаграммы, прекрасно передаются (рис. 18) уравнением (5) с одним коэффициентом В = 0,079. Для температуры 90,5°абс. наблюдается небольшое отклонение от условия площади [c.88]

Цель работы — построение диаграммы равновесия жидкость — пар бинарной системы в координатах температура кипения — состав. Для этого следует определить температуры кипения растворов и чистых веществ, а также состав пара, находящегося в равновесии с жидкостью определенного состава при температуре кипения. [c.95]

Рис. 97. Диаграмма температура — состав. Изобара равновесия жидкость —пар в системе гексан —пентан.

Правило рычага. При расчетах фазовых равновесий необходимо определять, каким будет количество компонента в каждой из равновесных фаз при заданном общем составе. Для решения этих и других подобных задач (в том числе и задач, относящихся не только к фазовым равновесиям) удобно пользоваться правилом рычага и диаграммой. При равновесии жидкость — пар в двойной системе необходимо (рис. 87) определять количественное соотношение между жидкостью и паром при различных температурах. Рассмотрим исходную жидкую смесь состава Xq по компоненту В при Хо — содержание компонента В в паре Хт — содержание компонента В в жидкости. Пусть исходная жидкая смесь состоит из т моль обоих компонентов. Через у обозначим количество образовавшегося пара, через пг—у — количество оставшейся жидкости, через Хо — общее количество компонента В в исходной смеси х — молярная доля). Составим материальный баланс по компоненту В [c.198]

Расположение областей твердого, жидкого и газообразного состояний на р—Т-диаграмме схематически представлено на рис. IV. . Кривые на диаграмме определяют зависимости р Т) для двухфазных равновесных систем твердое тело — пар [АВ), твердое тело — жидкость (ВС) и жидкость —пар (ВК). Тройная точка В задает значения р и Т, при которых в равновесии находятся все три фазы. Кривая равновесия жидкость —пар заканчивается в критической точке К, где жидкая и газообразная фазы становятся тождественными. Возможен непрерывный переход от газообразного состояния к жидкому через область температур выше критической. [c.154]

Проиллюстрируем теперь 1-й закон Вревского на диаграмме равновесия жидкость — пар (рис. V. 11). Обозначим исходный состав раствора через При давлении / 1 он сосуществует с паром состава Повысим давление до рг, не меняя [c.274]

До сих пор в лаборатории наиболее распространен метод очистки жидкостей простой перегонкой, проводимой в колбах Вюрца. Суть процесса заключается в постепенном испарении жидкости с непрерывным отводом и конденсацией образующихся паров. Ход простой перегонки бинарной системы можно проследить на диаграмме равновесий жидкость — пар (рис. V. 14). Если исходить из жидкости состава то первая порция образовавшегося пара будет иметь состав x K Будучи сконденсированным нацело, этот пар превратится в жидкость того же состава [точка на оси абсцисс], которая затем удаляется из системы. В результате конденсации и удаления из системы какого-то количества дистиллята содержание легколетучего компонента в жидкости уменьшится, и она будет иметь теперь состав х - , а равновесный с ней пар — состав х . Точки составов дистиллята, собранного во время испарения жидкости, которое вызывает изменение ее состава от х до расположатся между точками и С помощью такого постепенного испарения раствора и удаления дистиллята можно достичь смещения точки состава жидкости практически к началу координат, т. е. добиться получения в колбе почти чистого труднолетучего компонента, освобожденного от низкокипящих примесей. [c.279]

Наиболее прост и нагляден графический метод расчета эффективности, заключающийся в подсчете числа ступенек, укладывающихся на диаграмме равновесий жидкость — пар между точками составов кубовой жидкости и дистиллята. Так, если в результате ректификации, проведенной на исследуемой колонке, кубовая жидкость имеет состав а дистиллят —- (см. рис. V. 18), то эффективность колонны будет равна четырем теоретическим тарелкам. [c.284]

На рис. 6.6 приведены кривые интенсивности и распределения атомной плотности, относящиеся к жидкому аргону при различных температурах и давлениях вдоль кривой равновесия жидкость — пар от тройной точки до критической (точки 1—5 на диаграмме рТ рис. 6.7). Кривая [c.160]

Уравнение Клаузиуса—Клапейрона дает зависимость давления пара над жидкостью или твердым телом (равновесие жидкость-пар или твердое тело —пар) от температуры, или зависимость температуры плавления (равновесие твердое тело — жидкость) от давления. Эти зависимости обычно выражают в виде диаграмм состояния. Для примера на рис. 16 приведена диаграмма состоя- [c.62]

На рис. 29 кривая 2 характеризует состав насыщенного пара. При температурах, лежащих в области выше кривой 2, компоненты смеси находятся в состоянии пара, ниже кривой 1 — в жидком состоянии. Область, заключенная между кривыми I и 2, отвечает гетерогенному равновесию жидкость—пар. Взаимное расположение кривых / и 2 на диаграмме температура кипения — состав (см. рис. 29) соответствует первому закону Коновалова, по которому пар по сравнению с находящейся с ним в равновесии жидкостью обогащен тем компонентом, прибавление которого к жидкости снижает ее температуру кипения. [c.79]

Рис. 33. Диаграмма равновесия жидкость—пар для бензола.

Рно. 282. Диаграмма равновесия жидкость —пар для растворов соляной кислота прв давлении 101,3 кПа [c.208]

Рис. 307. Диаграмма равновесия жидкость — пар при кипении фтористоводородной кислоты под атмосферным давлением (101,3 кПа)

С ломощью радиоизотопной индикации сравнительно несложно исследовать равновесия жидкость — пар в многокомпонентных системах. Вводя изотопную метку последовательно в каждый из компонентов смеси, можно на основании измерения радиоактивности газовой фазы построить соответствующую диаграмму фазового равновесия. Трудоемкость метода может быть существенно сокращена, если различные компоненты смеси метить изотопами с разным типом излучения либо с существенно различающейся энергией излучения. В этих случаях оказывается возможным одновременное определение содержания в паре нескольких компонентов. [c.177]

В первом случае для анализа структур диаграмм фазового равновесия жидкость — пар применимы методы, разработанные для систем, в которых отсутствуют химические реакции. Диаграммы смесей такого типа можно различать по признакам внешнего характера, а именно, по числу азеотропных точек и их расположению в концентрационном симплексе. В работах [29, 30] была предложена соответствующая классификация диаграмм фазового равновесия, основанная на указан . ых нризнакях. [c.192]

Было показано, что особые точки относительно указанных траекторий могут быть или узлами , или седлами различной структуры [30, 33]. Типы диаграмм прннято различать по соотношению особых точек этих типов, расположенных на различных элементах концентрационного симплекса (вершинах, ребрах, гранях и т. д.). Допустимые сочетания особых точек разных типов в диаграмме фазового равновесия жидкость — пар были выявлены методами топологии в независимо выполненных работах [29, 37—40], в которых получены взаимно дополняющие друг друга результаты. [c.193]

То, что фазовые реакции в принципе возможны, видно на примере равновесия жидкость — пар в однокомпонентной системе. При постоянных Т а Р можно за счет подвода или отвода теплоты при одновременном изменении объема перевести любое количество жидкости в пар и пара в жидкость. То, что фазовые реакции возможны не при любых условиях, показано ка рис. 16, представляющем равновесное испарение бинарной системы при Р=сопз1, т. е. диаграмму кипения. В этом случае компонент 2 в жидкости всегда обладает более высокой концентрацией, чем в сосу- [c.146]

Равновесие жидкость — пар имеет всегда одну критическую точку. Выше определенной температуры Т , которая называется критической, невозможно сконденсировать газ. Происходит, как это впервые было открыто в 1869 г. Эндрюсом на примере СО2, непрерывный переход от газообразного в жидкое состояние. Соотношение проще всего проследить на изотермах диаграммы Р—V, которая для реального газа схематически приведена на рис. 28. Кривые, на которых расположены сосуществующие фазы жидкости и пара, называются кривыми сосуществования или бинодалями. Пунктирные линии, соединяющие две сосуществующие фазы, называются коннодами. Эти обозначения используют также при других гетерогенных равновесиях. [c.221]

На энтальпийной диаграмме можно представить также изобару (равновесие жидкость — пар) для определенного давления. Координаты изобары обычно переносятся из диаграммы фазового равновесия (рис. У-68). Отрезки изотерм между изобарами пара и жидкости — прямые линии, так как в системе жидкость — пар изменения энтальпии пропорциональны отношению этих фаз. Деля прямые отрезки изотерм в бпределенной пропорции, можно получить линии постоянной влажности пара. На осях энтальпийной диаграммы расстояния между изобарами равны теплотам испарения компонентов. [c.423]

Вид фазовых диафамм с неофаниченно смешивающимися твердыми компонентами в жидкой и твердой фазах полностью аналогичен виду диаграмм, описывающих равновесие жидкость-пар. Термодинамическое описание систем жидкость — твердое совпадает с описанием систем жидкость — пар. Аналогично правилам Гиббса—Коновалова формулируются правила Гиббса—Розебума для описания равновесий в системах твердый раствор— жидкий раствор. [c.204]

Точка на диаграмме р—7, в которой сходятся к ривые зависимости давления от температуры для равновесий жидкость — пар, жидкость —твердая фаза и твердая фаза —пар, называется тройной точкой. При термодинамических параметрах тройной точки в системе находятся в равновесии одновременно три фазы твердая, жидкая и газообразная. Кривая сублимации твердой фазы идет от тройной точки до температуры абсолютного нуля, при которой давление в соответствии с тепловым законом Нернста приближается к нулю по касательной, параллельной оси температуры. Кривые равновесий жидкость — пар, жидкость — твердая фаза и твердая фаза — пар делят диаграмму состояния на три области области существования пара, жидкости и твердой фазы (рис. Б.25). Видно, что при температуре тройной то чки кончается область жидкости. Твердая фаза и пар могут существовать вплоть до абсолютного нуля температуры (даже вблизи абсолютного нуля над тве рдой фазой имеется некоторое давление пара данного вещества). Особую диаграмму состояния имеет гелий на ней нет тройной точки гелий находится в жидком состоянии при температуре, максимально близкой к абсолютному нулю для того чтобы перевести его в твердое состояние, необходимо увеличить давление до 2 МПа. [c.277]

Точность полученных при этом соответствующих расчетных уравнений определяется точностью принятых при выводе их соотношений (обычно эмпирических), характеризующих равновесие жидкость — пар. Для смесей, близких к идеальным, наиболее строгим, по-видимому, является способ Смокера, который может быть применен и для реальных разбавленных растворов. Суть метода состоит в преобразовании координат на диаграмме равновесия жидкость — пар с использованием координат точки пересечения рабочей линии и линии фазового равновесия. Следовательно, если решить совместно уравнения (П.4) и (П.61), то для координат точки пересечения получим [c.69]

В простейшем случае жидкость является идеальным раствором, а паровая фаза — смесью идеальных газов. Изотермическая диаграмма равновесия жидкость — газ имеет вид, изображенный на рис. 140, где линии Аа, ВЬ и Сс представляют давления паров чистых компонентов. На гранях призмы построены кривые равновесия жидкость — пар соответствующих бинарных систем. Плоскость кипящей жидкости асОЬЕ выражает зависимость давления пара от состава раствора, поверхность пара а1сОЬН характеризует состав сухого насыщенного пара. Проведя изобарное сечение ОСЬ НЕ, получим соединительные линии 0С (1ц) и ЕН ек) для соответствующих двойных систем. На плоскости ООНЕ между прямыми 0Е <1е) и 0Н(д11) находятся фигуративные точки, характеризующие при данных Р и Т равновесие жидкость — пар в тройных системах. [c.343]

Диаграмма равновесия жидкость — пар для той же системы в координатах температура — состав при Р = onst изображена на рис. 141 (концентрации в бинарной смеси АВ отложены в направлении, противоположном направлению на рис. 140).-Поверхности GbfaH и DbhaE характеризуют соответственно сухой насыщенный пар и кипящую жидкость. [c.344]

К фазовому превращению алмаз — графит Докажите, что на диаграмме дасление — температура линия равновесия жидкость — пар (Ь — V) в однокомпонентной системе всегда должна иметь положительный наклон. [c.93]

Диаграммы зависимости = f (N), характеризующие равновесие жидкость — пар, являются естественным продолжением ранее рассмотренных диаграмм плавкости = f (N). Они могут быть совмещены в единую диаграмму T = f(N), как это показано на рис. 9.6. Здесь каждый из компонентов А и В при повышении температуры проходит последовательно через плавление и кипение (при р = onst). Смеси компонентов сначала взаимно раство- [c.104]

При экспериментальном исследовании равновесия жидкость — пар неизбежны Погрешности, обусловленные несовершенством прн-борбв, мет дой исследования и анализа [15], которые могут быть двух типов случайные и систематические. Для выявления случайных погрешностей применяют графическую обработку опытных данных, основанную на связи между непрерывно изменяющимися свойствами исследуемых систем состав пара — состав жидкости, температура кипения — состав жидкости (пара). Диаграммы, изображающие эти зависимости, позволяют судить о величине и характере случайных ошибок. Предложена зависимость коэффициента относительной летучести а от составов жидкой, х и паровой фаз у для обработки опытных данных ра 9Новесия [14] [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология