Состав жидкости и пара и жидкости

В трехкомпонентных системах имеются две независимые переменные концентрации. Поэтому в этих системах возможно бесчисленное множество способов изменения состава жидкости. Например, состав жидкости может изменяться так, чтобы отношение концентраций двух компонентов оставалось постоянным, или так, чтобы оставалась постоянной концентрация одного из компонентов. В этих случаях в треугольных диаграммах, обычно применяемых для изображения составов фаз в трехкомпонентных системах, изменение состава выражается прямыми линиями, выходящими из вершины треугольника, — секущими или линиями, параллельными одной из его сторон, — сечениями. Применение обычных методов графической интерполяции для сглаживания данных о равновесии между жидкостью и паром возможно, очевидно, лишь в случае закономерного изменения состава жидкой фазы, например по секущим или по сечениям. При беспорядочном расположении в треугольной диаграмме точек, изображающих составы жидкой фазы, графическая интерполяция становится ненадежной. Это обстоятельство следует иметь в виду при пользовании диаграммами, выражающими условия равновесия в трехкомпонентных системах. Именно по этой причине диаграммы равновесия помещены в справочнике только для тех систем, для которых в литературе не приведены в виде таблиц фактические данные опытов. [c.543]

Равновесный состав жидкость — пар определяется по изложенной методике для тройной смеси. [c.211]

Каждая колонка имеет так называемую рабочую мощность определенное количество паров и жидкости, проходящих противотоком через колонку, не вызывая ее захлебывания . Последнее явление нарушает равновесие в системе жидкость — пар и делает невозможным нормальное фракционирование. Эффективность колонки определяется способностью одной секции колонки к фракционированию. Теоретическая тарелка определяет ту высоту перегонной колонки, на которой создается равновесие системы жидкость — пар, т. е. когда пары, поступающие на тарелку, имеют тот же состав, что и жидкость, стекающая с нее, а пары, уходящие с тарелки, находятся в равновесии с жидкостью, стекающей на эту тарелку. [c.47]

Об эффективности тарелки можно также судить по степени изменения концентраций жидкости на реальной тарелке по сравнению с теоретической. Состав жидкости, уходящей с л-й теоретической тарелки паров, будет X (абсцисса точки С) и изменение концентраций на двух смежных тарелках составит х +, — х. В случае реальной тарелки стекающая с л-й тарелки жидкость не достигнет состояния равновесия и будет иметь более высокую концентрацию х (абсцисса точки К). На реальной тарелке фактическое изменение концентрации жидкости характеризуется меньшей величиной, равной х + - х . [c.144]

Согласно приведенному уравнению правила фаз (4.1) в однофазных областях (ж, п) система обладает двумя степенями свободы (С—2—1 + 1). Это означает, что произвольно можно изменять температуру и состав системы без нарушения числа и вида ее фаз. В двухфазных областях (ж + п) система обладает одной степенью свободы (С=2—2+1). Это означает, что произвольно можно менять либо температуру, либо состав одной из равновесных фаз. Состав паровой фазы находят по верхней кривой (линия пара), состав жидкой фазы — по нижней кривой (линия жидкости). В связи с этим каждой температуре кипения соответствуют два состава-жидкости и пара, — которые различаются между собой. Любая точка в гетерогенной области (ж + п) характеризует систему, состоящую из кипящей жидкости и насыщенного пара. Составы равновесных фаз можно найти на пересечении изотермы, проведенной через заданную точку, с линиями жидкости и пара. Например, на рис. 4.1,6 в точке а система состоит из жидкости состава точки 2 (хв = 0,75) и пара состава точки 1 ( св = 0,6). Пар по сравнению с жидкостью обогащен компонентом А. [c.32]

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]

Расчет постепенной перегонки. При расчете постепенной перегонки принимается, что пар, уходящий из куба, в любой момент времени находится в равновесии с жидкостью, и состав жидкости непрерывно изменяется. Тогда из уравнений материального баланса процесса имеем [c.59]

Площадь, ограниченная кривыми испарения и конденсации (рис. 6,а), соответствует области существования двух фаз жидкость—пар. Точки Pi, j и Ра, Са, соединенные горизонтальными отрезками изотерм, отображают состав пара х, , х 2 и жидкости х,, х , при данных температурах и i-i- Выпаривая смесь состава получаем пар состава i i, обогащенный более летучим компонентом А. Конденсируя этот пар в другом сосуде и вновь подвергая испарению полученный конденсат, получаем пар состава Х2 содержащий еще больше А, и т. д. Оставшаяся в сосуде жидкость в продолжение перегонки обогащается менее летучим компонентом В. [c.27]

Вследствие конструктивной сложности и большого расхода веществ приборы циркуляционного типа следует применять лишь в тех случаях, когда необходима большая проба конденсата пара для определения его состава. В последнее время в связи с успехами техники анализа смесей для определения их состава чаще всего достаточно небольших проб. Вследствие этого циркуляционные приборы все в большей степени вытесняются приборами, основанными на использовании принципа однократного испарения. Особенность этих приборов состоит в том, что при отборе пробы, отгоняемой в виде пара при кипении жидкости, состояние равновесия нарушается. За счет отбора пробы пара состав жидкости изменяется тем сильнее, чем больше отбираемая проба и различие составов паров и жидкой смеси. Чтобы уменьшить возникающую при этом погрешность, количество жидкости, загружаемой в прибор, выбирают таким, чтобы за счет отбора пробы пара ее состав существенно не изменялся. Конструктивно прибор может быть выполнен как прибор однократного испарения или как циркуляционный. [c.26]

Расчет составов фаз в исчерпывающей части колонны, В соответствии со схемой процесса, показанной на рис, 3.6, состав жидкости, выходящей из первой ступени, должен совпадать с составом кубового остатка, а пар, выходящий с первой ступени, если рассматривать ее как теоретическую, должен находиться в равновесии с этой жидкостью. Следовательно, для определения состава пара, выходящего с первой ступени, нужно решить задачу на расчет парожидкостного равновесия, т. е. определить равновесный состав пара для жидкости известно о состава при заданном давлении. [c.137]

Это уравнение учитывает высказанные раньше предположения о том, что состав жидкости не зависит от г и что диффузия в вертикальном направлении в слое жидкости незначительна. Затем, воспользовавшись законом Пуазейля для ламинарного течения и предположив, как и раньше, что скорость течения пара вниз вблизи поверхности жидкости незначительна, что изменение состава вдоль оси такое же, как и вдоль стенки, и что относительная летучесть выражается уравнением [c.69]

Выражение для Е представляет собой квадратичную форму относительно разностей молярных долей. Согласно условиям термодинамической устойчивости (1,28), коэффициенты gki квадратичной формы удовлетворяет требованиям критерия Сильвестра. Следовательно, форма Г является положительно определенной и Р > О, если состав раствора не соответствует особой точке. Кроме того, при открытом испарении масса раствора уменьшается и Ш <0. В свою очередь, величины У 2 и 512, связанные с объемным и тепловым эффектами, для систем жидкость — пар вдали от критических состояний положительны. С учетом сказанного из соотношений (11,28), (11,29) находим [c.32]

Применение линий концентрации. Пользуясь кривой равновесия и уравнениями линий концентрации, можно определить процентный состав жидкости и пара на каждой тарелке колонны, а отсюда уже легко найти теоретически необходимое для данных условий перегонки общее число тарелок, если только заданы состав начальной смеси, состав дестил--лата, состав отхода жидкости из колонны, а также количество начальной смеси и флегмы. [c.485]

Точка А характеризует состав пара на тарелке, на которую поступает начальная смесь. По этому составу пара находим состав жидкости, стекающей с прие Мной тарелки, характеризуемый точкой Ь. Проводя из этой точки горизонталь и делая построения, аналогичные предыдущим, найдем точку В, характеризующую состав пара, поступающего снизу на приемную тарелку. По этому составу пара находим в треугольнике состав жидкости на нижележащей тарелке колонны и так далее до. тех пор, пока не получ 1м состав жидкости, равный составу остатка. Число ступеней, полученных на рабочей линии нижней [c.501]

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]

Состав смеси паров частично растворимых друг в друге жидкостей по мере испарения будет оставаться постоянным лишь до тех пор, пока существуют два слоя жидкости. Для этого периода справедливы те же закономерности, что и для не растворимых друг в друге жидкостей (см. выше). Если в жидкости один из продуктов содержится в большем количестве, чем в отходящих парах, то по мере испарения будет происходить накопление этого продукта в остающейся жидкости, и мы в конце концов получим однородный раствор, при испарении которого состав паров будет постепенно меняться (см. ниже следующий раздел). [c.43]

Состав смеси паров, в отличие от случая не растворимых друг в друге жидкостей, по мере испарения раствора будет постепенно меняться. Дело в том, что выделяющаяся из раствора смесь паров будет богаче легко летучим продуктом, чем жидкость. Этот продукт будет уходить с парами все время в большем количестве, чем менее летучий продукт. Соответственно этому в растворе легко летучего продукта будет становиться все меньше и меньше, благодаря чему будет также постепенно понижаться и содержание его в парах. [c.44]

Давление и состав насыщенного пара, находящегося в равновесии с кислородно-азотной жидкостью, зависит от состава жидкости и температуры. Содержание кислорода в газовой фазе всегда значительно ниже содержания его в жидкости, так как кислород и азот при одинаковой температуре имеют различные давления насыщенного пара. При одинаковой температуре давление насыщенных паров азота в несколько раз выше давления насыщенных паров кислорода (рис. 33). В жидкости всегда содержится больше кислорода, чем в паре, а в паре — больше азота, чем в жидкости. Другими словами, азот как более летучая часть жидкости переходит в пар в большем количестве, чем кислород, который остается преимущественно в жидкости. [c.40]

Типичная диаграмма состав — давление пара двойной системы, состоящей из идеальных жидкостей, приведена на рис. 62. На ней прямая / есть диаграмма упругости пара, как функция состава жидкой фазы, а кривая g — диаграмма упругости пара как функция состава пара. Выше прямой / располагается поле, отвечающее существованию жидкой фазы. Ниже кривой д находится поле пара (газообразной фазы). Между прямой / и кривой g располагается поле, отвечающее существованию жидкой и газообразной фаз в состоянии равновесия. Приведенная на рис. 62 диаграмма [c.204]

Тип бензина Фракционный состав Соотношение пар жидкость Давление насыщенных паров по Рейду, мм pm. ст., не более Октановое число Испытание на медной пластинке, баллы, не более Содержание фактических смол, ли/100 лм, пе более [c.27]

Графическое изображение связи между температурой кипения жидкой смеси, составом жидкости и составом получающихся паров при заданном давлении, называемое диаграммой кипения и конденсации, или фазовой диаграммой, приведено на рис. 5-2,6. По оси ординат графика отложена температура смеси, а по оси абсцисс — молекулярные доли компонентов в жидкой и паровой фазах. Зависимость между температурой кипения жидкой смеси и ее составом изображается нижней линией, называемой кривой кипения. Состав получающихся паров в зависимости от температуры кипения изображается верхней пунктирной кривой. Так как в результате полной конденсации паров получается жидкая смесь того же состава, что и паровая, то эту кривую называют линией сухого пара или кривой конденсации. Из диаграммы ясно, что содержание легкокипящего компонента в парах больще, чем в жидкости (у>х). Точки Е и С соответствуют температурам кипения чистых компонентов при заданном давлении. [c.142]

На графике молярная дол — температура кипения сигара перевернута, так как компонент, имеющий более высокую температуру кипения при одинаковых условиях, будет обнаруживать меньшее давление пара. Точки нижней кривой выражают состав жидкости. Из жидкости состава N2 получается пар состава х, обогащенный низкокипящим компонентом В. Если сконденсировать этот пар, то получится жидкая фракция, богатая компонентом В. Подвергнув ее нагреванию, мы, очевидно, получим пар, еще более обогащенный В. Таким путем можно разогнать первоначальную смесь на фракции, обогащенные компонентами В и А, и в пределе разделить смесь на чистые компоненты. Осложнения в этот процесс вносит явление азеотропии. Вследствие того, что у смесей различных веществ часто наблюдаются отклонения от закона Рауля, форма сигары искажается и на кривых давление (или темпе- [c.244]

Затем на треугольник наносят точку Р, характеризующую состав. дестиллата, и точку W, характеризующую состав кубового остатка. По точке W, характеризующей состав жидкости в кубе, находим тачку В, определяющую состав пара, поднимающегося из куба. Стекающая в куб. из нижней тарелки флегмовая жидкость имеет состав, характеризуемый точкой, находящейся на прямой,, проходящей через точки В и Р. Эту точку С найдем, проводя из точки В горизонталь до пересечения ее с диагональю диаграммы в точке L, опуская из точки L вертикаль до пересечения с рабочей линией колонны в точке Н и проводя из точки Н гори- зонталь до пересечения линии РВ. По найденной точке С находим состав пара, поднимающегося с нижней тарелки колонны, в точке D затем, проводя горизонталь до пересечения с диагональю в точке К, опуская из точки К вертикаль до пересечения с рабочей линией в точке М и проводя из этой точки горизонталь до пересечения с линией PD, находим точку Е, характеризующую состав жидкости на второй тарелке колонны. По этой точке находим точку f и т. д. Построениё продолжаем до тех пор, пока -состав пара не совпадет с заданным составом дестиллата. Число ступеней, полученлых таким образом на диаграмме, и дает теоретиче- [c.499]

Зная состав жидкости и температуру ее перед дросселированием, задаются произвольно (с последующей проверкой) температурой, которая устанавливается после дросселирования до заданного давления. Давление и температура после дросселирования, а также состав исходной смеси однозначно определяют состояние системы (количество жидкости и пара, их составы). Количества и составы жидкости и пара находим таким же способом, как и при расчете прямоточной конденсации, изложенном на стр. 259. [c.261]

Необходимо еще раз подчеркнуть, что в уравнении (7) выражает состав жидкости, стекающей с данной тарелки и уносимой паром, тогда как п в уравнении (10) — состав жидкости, находящейся в равновесии с парами, уходящими с данной тарелки. Для построения рабочей линии при уносе жидкости пользоваться уравнением (10) удобнее, так как величина равновесной концентрации жидкости связана с составом паров Цп уравнением кривой равновесия 1 )гг = / ( п )- Как известно, уравнение (3) рабочей линии при работе колонны без уноса жидкости в системе координат т], отвечает прямой линии. Уравнение же (10) рабочей линии колонны, работающей с уносом, в той же системе координат будет соответствовать кривой, так как концентрации Г1и и п связаны уравнением равновесия фаз, являющимся в общем случае уравнением кривой второго порядка. [c.84]

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]

На тарелке 1 жидкость содержит Хх легколетучего д2,5, ,5,5-тарел-компонента. Из этой жидкости выделяется пар, содержа- кй колонны, ние легколетучего компонента в котором в пределе соответствует равновесному составу ух , причем у1, >ЛГ1. Этот пар проходит в отверстия тарелки 2 и, соприкасаясь на ней с жидкостью, имеющей более низкую температуру по сравнению с температурой жидкости на тарелке 1, частично конденсируется, вследствие чего состав жидкости Х2 на тарелке 2 будет больше состава Х. Из этой жидкости образуется пар, состав которого в пределе будет равен равновесному составу У2, жидкости, причем г/>,>лг2. Проходя в отверстия тарелки 5, этот пар будет частично конденсироваться, и на тарелке 3 жидкость имеет состав Хз > Ха и т. д. [c.496]

В дальнейшем кривой равновесия мы будем называть такую кривую линию, которая в прямоугольной системе осей координат дает зависимость между составом жидкости и составом пара, находящимся в равновесии с жидкостью при некотором постоянном давлении. Выражая состав жидкости и пара в долях моля легколетучего компонента, кривую равновесия находят как линию, проведенную через точки пересечения абсцисс и ординат диаграммы, причем абсциссы представляют собой состав жидкости при некоторых температурах, а ординаты — состав пара над жикостью при тех же температурах. [c.476]

Если же состав исходного пара, например, пара, отвечающего точке д (рис. 56,а), более богат компонентом В, чем это отвечает точке М, то конденсация протекает иначе. Пар делается насыщенным, когда его фигуративная точка проходит точку 92- Дальнейшее сжатие системы сопровождается частичным переходом пара в жидкость, как это видно, например, по положению точки о на ноде ПгПо. Однако последующее сжатие системы приводит к уменьшению количества жидкой фазы, и фигуративной точке Г2 снова отвечает один только насыщенный пар но его давление больше, чем давление пара в точке <72. Вновь полученное газообразное состояние сохраняется и при более высоких давлениях. Такой процесс, когда сжимаемый пар сначала частично переходит в жидкость, а последняя под влиянием дальнейшего сжатия снова переходит в пар, называется обратной конденсацией первого рода. [c.216]

ТОГО, применительно к новому методу расчета процесса ректификации, разработанному во ВНИИкимаше, данные равновесия тройной системы представляются также в координатах i/ —Xi с линиями t/2 = 0nst (X2 = 0nst) И У2—Х2 С ЛИНИЯМИ yi = Onst. Иными словами, построены диаграмма у —x (р=1,36 ата = = 1000 мм рт. ст.) для кислорода (до 100%) с линиями постоянной концентрации аргона (до 30%) и диаграмма У2—Х2 для аргона (до 32%>) с линиями постоянной концентрации кислорода (до 100%). Эти диаграммы (они схематично представлены на рис. 6) используются при расчете процесса ректификации в верхней колонне. При этом, если состав пара известен и равен, например, и yf, то равновесный ему состав жидкости определяется следующим образом. На г/i—Xi диаграмме проводится вертикальная линия yi=yf, точка пересечения которой с кривой У2 = У2 определяет содержание кислорода в жидкости J f. Для определения содержания аргона в жидкости х- необходимо провести вертикальную линию у2 = У2 ДО пересечения [c.23]

Методы получения потоков и осуществления тесного соприкосновения между фазами Morjrr изменяться, но это несущественно, поскольку нас интересует лишь принцип разделения. Рассмотрим какой-нибудь уровень в колонне (рис. 156) пусть пар V и жидкость L имеют составы, представленные соответственно точками Я и F на рис. 155. Пар //не находится в равновесии с жидкостью F, с которой он соприкасается равновесной жидкостью будет жидкость, соответствующая точке С. Следовательно, имеется разность химического потенциала, и будет происходить массообмен между паром и жидкостью. Это приводит к тому, что состав пара смещается по направлению к точке G, а состав жидкости — к точке С. Таким образом, пар становится богаче более летучим компонентом, а в жидкости его содержание, наоборот, уменьшается. Кроме того, следует отметить, что массообмен осуществляется как конденсацией, так и испарением. Другими словами, вместо того, чтобы эти два процесса происходили раздельно в разных частях аппарата (что шиеет место при фракционной перегонке), при ректификации они идут одновременно, что приводит к большой экономии тепла. [c.665]

Чтобы по диаграмме (рис. 73) определить состав пара, если дан состав жидкости, нужно поступать так. Из точки состава жидкости ( ) провести линию, параллельную оси ординат, до пересечения с кривой жидкости (точка В). Затем из точки пересечения провести линию, параллельную оси абцисс, до пересечения с кривой пара (точка Г). Перпендикуляр, опущенный из этой точки иа ось абцисс, укажет < )став пара (с ). Наоборот, имея состав пара, по диаграмме легко определить состаи жидкой смеси. [c.81]

Число ступеней равновесия в исчерпывающей колонне подсчитывают тем же методом, что и для укрепляющей колонны, причем построение можно начать с любого конца рабочей линии. Состав пара, уходящего из кипятильника, у определяют по кривой равновесия при х для этого от диагонали до кривой равновесия при х х проводят вертикальный отрезок. Состав жидкости, стекающей с нижней тарелки колонны в куб, Xj находят путем графического решения уравнения (41. 20). Для этого нужно провести горизонтальную прямую у = onst до пересечения с рабочей линией, где х = xi. Состав yi определяют проведением вертикальной прямой при х до пересечения с кривой равновесия, а состав х — проведением горизонтального отрезка до пересечения с рабочей линией. Это построение продолжают до тех пор, пока не будет достигнут или пройден верхний конец рабочей линии. Число ступеней равновесия соответствует числу пересечений с кривой равновесия. Каждое такое пересечение дает составы двух потоков, находящихся в равновесии пара, поднимающегося с тарелки, и жидкости, уходящей с той же самой тарелки. Следовательно, каждое пересечение представляет ступень равновесия. [c.646]

Применение равновесных соотношений между жидкостью и паром. Применение материального и теплового балансов, рассмотренных в предыдущих разделах, дает возможность рассчитать состав проходящего на тарелку пара по составу жидкости на этой тарелке при усгановленных условиях работы колонны. Так как состав жидкости на нижней тарелке может быть рассчитан по составу пара, то могут быть рассчитаны также и изменения в концентрации, происходящие от одной тарелки до другой. Соотношения между концентрациями любого компонента в жидкости и паре, имеющие место при равновесии, дают возможность решить этот важный вопрос. В реальной колонне пи на одной из тарелок не достигается полного равновесия. В одном из описываемых ниже методов расчета количества необходимых в колонне тарелок допускается существование полного равновесия на каждой тарелке. Рассчитанные таким образом тарелки носят название теоретических тарелок. На недостижение системой равновесия вносится затем поправка, получаемая путем деления числа теоретических — идеальных тарелок па коэфициент полезного дей- [c.706]

Пусть фигуративная точка Е на изобарной равновесной диа-г1>амме изображает перегретый пар начального состава у , большего, чем у . Процесс постепенного охлаждения этого пара изобразится вертикальным отрезком ЕС, и в точке С, лежащей на кривой конденсации ОЕ, нар придет в насыщенное состояние, и появится первая капля жидкости, представляющая собой нракти-чес1 п чистый компонент Дальнейшее охлаждение уже насыщенного нара повлечет за собой постепенную его конденсацию, причем выделяющаяся жидкость будет все время состоять из практически чистого компонента 2. В связи с этим но мере конденсации состав остаточного пара будет прогрессивно обедняться [c.84]