Равновесие диаграмма равновесия

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

Рис. 40. Структуры диаграмм процессов в системе с химическим взаимодействием компонентов, а-Развёртка граней концентрационного тетраэдра с траекториями процесса открытого испарения б — концентрационный тетраэдр АВС с поверхностью химического равновесия, разделяющей плоскостью областей ректификации ВМО и плоскостью химического взаимодействия АВд чистых исходных реагентов А и В в-плоскость химического взаимодействия АВд чистых исходных реагентов А и В кривая АНВ —линия химического равновесия В,Ч — разделяющая линия областей ректификации пунктирные линии — траектории химической реакции (траектории изменения составов псевдоисходных смесей) г - качественные траектории открытого испарения п различных областях ректификации четырехкомпонентной системы.

При некоторой температуре однократного испарения, отвечающей так называемой точке конца кипения рассматриваемой системы, жидкая фаза полностью исчезает, испаряется последняя ее капля, и вся система в целом оказывается в паровой фазе. При этом состав паров в точности равен первоначальному составу а системы. Температура конца кипения ниже точки кипения ia компонента системы а, играющего в данном случае, роль высококипящего компонента. Точка является фигуративной точкой состояния системы в конце ее кипения, а точка Ri характеризует температуру и состав последней капли жидкости, равновесной с образовавшимися парами. Если при однократном испарении начальной системы поднять ее температуру выше то фигуративная точка Z,,, выражающая ее состояние, перейдет в область перегретого пара, расположенную на диаграмме равновесия выше изобарной кривой конденсации СЕ. [c.45]

При рассмотрении диаграмм равновесия однородных в жидкой фазе азеотропов было установлено, что в некоторых случаях равновесная температура кипения жидкого раствора компонентов, характеризующихся при обычных температурах свойством частичной растворимости, может оказаться выше их критической температуры растворения. Тогда система приобретает свойства положительного азеотропа, однородного в жидкой фазе, с минимумом точки кипения (см. фиг. 15). С другой стороны, там же указывалось, что при фракционировке подобного, однородного в жидкой фазе азеотропа, независимо от начального состава а исходной смеси, продуктами разделения будут либо один, либо другой компонент системы в практически чистом виде и азеотроп состава или пар, близко подходящий к нему по составу. При этом азеотроп обязательно будет верхним продуктом колонны, так как он кипит при более низкой температуре, чем оба компонента системы. Превзойти наверху колонны состав у азеотропа не представляется возможным, ибо, как известно, составы жидкости и пара в азеотропической смеси равны и неизменны, температура ее выкипания и конденсации постоянна и поэтому при достижении этой точки ректифицирующая работа колонны сейчас же прекращается. [c.133]

Пусть дана систе 1а двух неограниченно растворимых друг в друге компонентов, образующих при некоторой концентрации Уе постоянно кипящую смесь с минимумом точки кипения, как. например, раствор бензола и этилового спирта, изобарная диаграмма равновесия которого приведена на фиг. 20. Если состав перегоняемого раствора равен уе. то выкипание системы будет происходить при постоянной температуре и неизменном составе жидкой и паровой фаз во все время испарения начального раствора, пока не выкипит его последняя капля. С другой стороны, если насыщенный пар состава уе охлаждать, то конденсация его также будет происходить при постоянной температуре и при неизменном составе образующейся жидкой и остаточной паровой фаз во все время конденсации, пока не перейдет в жидкость последний пузырек пара. Таким образом, ни испарение, ни конденсация в этом случае ни в какой степени не могут способствовать разделению компонентов системы, если ее начальный состав равен азеотропической концентрации уе [c.63]

Это уравнение прямой СО на диаграмме равновесия, проходящей через точку С х , х ), лежащую на линии равного состава и имеющую наклон, равный — (1 — е) е. Координаты точки пересечения Ь этой прямой с кривой равновесия у — х, очевидно, определяют искомые концентрации равновесных паровой и жидкой фаз, а следовательно, и температуру процесса (рис. П.З). [c.67]

I. ДИАГРАММЫ РАВНОВЕСИЯ ЧАСТИЧНО РАСТВОРИМЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.14]

На фиг. 20 приведены равновесные изобарные кривые кипения и конденсации для однородного в жидкой фазе азеотропа с минимумом точки кипения, представленные в системе координат температура—состав . Состав ус, общий для пара и жидкости в азеотропической точке, разделяет равновесную диаграмму на две части, напоминающие обычные изобары веществ, характеризующихся монотонным изменением летучих свойств. Как указывалось ранее, состав азеотропической точки не является постоянным и меняется с изменением давления и поэтому напрашивается мысль о таком изменении внешнего давления, при котором состав, отвечающий экстремальному значению температуры, передвинулся бы в область концентраций, отвечающих практически приемлемой чистоте одного из компонентов системы. Тем самым, совершенно недопустимое для процесса ректификации касание кривых равновесия пара и жидкости передвигается к конечной точке интервала концентраций, оставляя простор для ведения процесса практически во всем интервале существования системы. [c.137]

Для системы а-метилнафталин—декалин на силикагеле при 25° ход подобного эксперимента показан на рис 13 в виде рабочей линии, проведенной на диаграмме равновесия [24]. Нижнему правому углу диаграммы соответствует начало опыта, когда внутренняя жидкость состоит полностью из предельного углеводорода, а внешняя жидкость — полностью из ароматического углеводорода. В ходе спыта концентрация ароматического угле- [c.148]

Решение. Определим сначала фазовые состояния систем в различных областях диаграммы. В области I все системы гомогенные. Одна жидкая фаза, расплав /у л == 2. В области II системы гетерогенные. В равновесии находятся кристаллы компонента А и расплав /уел = 1- В области III системы гетерогенные. В равновесии находятся расплав и кристаллы неустойчивого химического соединения А В /уел = 1. В области IV системы гетерогенные. В равновесии находятся кристаллы В и расплав = 1. В области V все системы гетерогенные. В равновесии находятся две твердые фазы, кристаллы компонента В и кристаллы химического соединения А Ву. При температурах ниже Ti химическое соединение становится устойчивым fy J = 1, В области VI все системы гетерогенные. В равновесии находятся кристаллы А и Aj-By /удл = 1. В точке э сосуществуют в равновесии три фазы. Две твердые, кристаллы А, кристаллы А Ву и расплав /усл=0-В точке р в равновесии три фазы, кристаллы В, кристаллы соединения Аа Ву, которое становится устойчивым при температуре плавления Ti, и расплав = 0. [c.243]

Рабочая диаграмма одноступенчатого аппарата показана на рис. 39. 3. Так как уходящие потоки находятся в равновесии, Ап " Ап -> Ап Ап находятся на кривой равновесия. На рис. 39. 3 показаны четыре состава, относящиеся к работе аппарата. Положение рабочей линии аналогично положению рабочей линии на рис. 37. 8. Однако для хорошо перемешанных фаз, контактирование которых приводит к равновесию, промежуточные точки рабочей линии не изображают рабочие концентрации фаз, как в реальном противоточном процессе. Только конечные точки рабочей линии, показанной на рис. 39. 3, имеют смысл, когда речь идет о ступени равновесия. [c.591]

Изображение систем из трех и большего числа компонентов на диаграммах встречает известные затруднения. Действительно, системы, содержащие наибольшее число компонентов, которые подвергаются дестилляции в большом масштабе, т. е. смеси нефтяных углеводородов, приблизительно следуют закону Рауля в их зависимости между жидкостью и паром при равновесии (см. стр. 638). Для других сложных смесей, для которых отсутствуют надежные данные, должны быть проведены экспериментальные определения равновесного испарения (см. стр. 643) с целью установления соотношения между жидкостью и паром лри равновесии. Можно указать на некоторые правила, имеющие качественный характер, которые относятся к случаям, когда имеет место образование постоянно кипящих смесей. [c.672]

График зависимости у от х называется диаграммой равновесия и напоминает у — ж-диаграмму равновесия системы жидкость — пар, применяемую при расчетах перегонки, [c.139]

По данным первого и двух последних столбцов могут быть построены изобарные кривые —г и 1—у, а по данным двух последних столбцов — диаграмма равновесия у—х. [c.35]

И здесь константы АшВ должны определяться опытным путем, причём практически вполне достаточно лишь одного надежного экспериментального измерения давления, температуры и составов равновесных фаз для расчета обеих констант, по которым затем могут быть вычислены коэффициенты активности и получены все данные, необходимые для построения диаграммы равновесия. Если А = 5 = О, то раствор, очевидно, может быть только идеальным. В случае регулярных растворов А = В. [c.54]

Из рассмотрения изобарных, изотермических и у—х диаграмм равновесия однородных в жидкой фазе азеотропов можно сделать заключение о том, что состав уе азеотропа является той граничной концентрацией, по обе стороны которой компоненты, в смысле их относительной летучести меняются ролями. Если по одну сторону от этой граничной концентрации роль низкокипящего играет компонент да, то по другую сторону от нее эту [c.38]

Большинство диаграмм равновесия жидкость — жидкость в трехфазных системах содержит только одну двухфазную область, либо вырезанную с одной стороны треугольника, либо образующую полосу, пересекающую две стороны треугольника. Однако могут встречаться две или даже три отдельные бинодальные кривые, опирающиеся на различные стороны треугольника. Такие примеры упоминаются обычно как типичные во многих учебниках физической химии, хотя экспериментальных данных о системах с тремя отдельными бинодальными кривыми не опубликовано. Классическим примером наличия двух таких кривых является система вода — этанол — нитрил янтарной кислоты [32]. [c.176]

На диаграммах равновесия удобно проследить за ходом нроцесса выкипания и конденсации систем, состоящих из практически нерастворимых в жидком виде компонентов. [c.84]

ДИАГРАММЫ РАВНОВЕСИЯ ОДНОРОДНЫХ В ЖИДКОЙ ФАЗЕ АЗЕОТРОПОВ [c.33]

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

Тепловая диаграмма равновесия [c.54]

При построении рабочая линия наносится на диаграмму равновесия, и в пространстве между рабочей линией и кривой равновесия вычерчиваются ступени [12]. Такое графическое построение особенно полезно, когда К = [c.173]

Прямоточное последовательное соединение двухфазных элементов процесса в кинетической области не создает никаких новых дополнительных эффектов. Противоточное каскадное включение подробно рассмотрено в гл. 10. Рассмотрим теперь смешанное включение. На рис. 13-16 представлена схема смешанного включения двух элементов процесса. Если установлены состояния обеих входящих фаз (а и Р) и известно отношение ВЧВ% для одного элемента процесса, то отношение В 1В )2 легко определить и для другого элемента процесса. Когда известны две рабочие линии, путем графического построения на диаграмме равновесия (рис. 13-26) можно определить все технологические переменные. [c.285]

Неисправленную избирательную адсорбцию можно очень просто определить по диаграмме равновесия рис. 1. Из рассмотрения уравнения (7) [c.141]

Изучению реакции восстановления цементита (VII-2) посвящено много работ. Диаграмма равновесия для реакции газовых смесей Hj + СН4 с железом и его карбидом [107] приведена на рис. 49. Из него следует, что при относительно низкой температуре (300—450 °С) равновесие реакции (VI1-2) сдвинуто вправо. Следует также отметить, что при более высоких температурах протекание реакции (VI1-2) осложняется наличием побочной реакция (VI1-3) разложения метана на углерод и водород, которая приводит к науглероживанию железа. Константа равновесия диссоциации метана, по данным Льюиса и Рендала [108], изменяется в зависимости от температуры согласно уравнению [c.134]

На диаграмме же у — х диагональ квадрата составов, являющаяся линией равных составов паровой и жидкой фаз, представляет для рассматриваемого случая линию концентраций, связывающую составы встречных потоков. Определение минимального числа тарелок укрепляющей колонны на диаграмме равновесия у — х выяснится в ходе следующих рассуждений. Условию равновесия фаз в парциальном конденсаторе отвечает точка А Хо, Уд) на кривой равновесия. Состав у парового потока 61, встречного флегме go, равен составу х этой флегмы, и поэтому, проведя вертикаль АВ до пересечения с линией равного состава, можно определить точку В Хд, у ), ордината которой равна искомому составу. Состав флегмы стекающей с первой — верхней — тарелки колонны, определяется из условия ее равновесия с парами 0 как абсцисса точки С (х , у ), а состав у встречного этой флегме парового потока найдется как ордината бЧки Е Х1, Уа) на линии равного состава, играющей роль линии концентраций. Состав х флегмы, стекающей со второй тарелки, определяется из условия равновесия с парами 0-2, уходящими с той же тарелки, по кривой равновесия как абсцисса точки Р (Хз, Уч). Встречный этой флегме пар представляет для данного конкретного случая сырьевой паровой поток с составом а = х , фигуративная точка которого, очевидно, лежит на линии равного состава в положении //(Ха, а). [c.259]

На диаграмме равновесия (рис. 20-2, справа) по оси абсцисс отложены составы жидкости. г, а по оси ординат — равновесные с этими X составы паров у. Зависимость у от х выражена линией равпозесия. Кроме линии равновесия, проведена вспомогательная диагональ. Линия равновесия расположена выше диагонали следовательно, ординаты линии равновесия больше ее абсцисс, т. е. пары обогащены НК. Чем ближе линия равновесия к диагонали, тем меньше разница в составах паров и жидкости и тем труднее разделяется смесь при перегонке. [c.470]

Точность соответствующих расчетных уравнений, полученных другими способами, 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 [239], который может быть применен и для реальных разбавленных рас творов. Суть метода состоит в преобразовании координат на диаграмме равновесия жидкость—пар с использованием координат точки пересечения рабочей линии и линии фазового равновесия, т. е. если решить совместно уравнения (3.6) и (3.116), то для координат точки пересечения получим [c.87]

Диаграмма равновесия между различными кристаллогидрата-ии сернокислой меди и водяным паром при 50 °С изображена на рис. XIII, 12. На оси абсцисс отложено число молей кристаллизационной воды, приходящихся на один моль соли, на оси ординат—давление водяного пара. При достаточно малых давлениях соль и вода (в виде пара) между собой не реагируют. Следователь- [c.389]

КОЛОННЫ (рабочая линия в диаграмме х — у для аргона имеет меныций наклон к оси х, чем кривая равновесия) в отходящем азоте даже при очень большом числе тарелок должно содержаться значительное количество аргона. Малое флегмовое число в части V верхней колонны не дает возможности получить фракцию с большим содержанием Аг (см. диаграмму х — у для аргона). Количество кубовой жидкости, которое может быть подано в конденсатор аргонной колонны, ограничено величиной — 0,22 нж /нл1 п. в., поскольку уже при таком количестве рабочие линии в диаграмме X — у для кислорода в месте, соответствующем вводу пара из конденсатора аргонной колонны, близко подходят к кривой равновесия. [c.264]

Линии О / и НК (см. рис. 174) в бинарных системах указывают на равновесие между твердыми растворами А я В, г также А н С соответственно. Легко понять, что в тройной системе каждая из них развивается в поверхность растворимости в твердом состоянии и что изторемическое сечение диаграммы обнаружит двухфазные области, пересеченные конодами точно так же, как в случае ликвидус и солидус. Таким образом, изотермический разрез тройной диаграммы имеет большое значение, так как на нем виден состав фаз, находящихся в равновесии при данной температуре. [c.318]

Влияние молекулярного строения на адсорбируемость. На рис. 3 изобрантена диаграмма равновесия для адсорбции ряда бинарных углеводородных систем на силикагеле [20]. В порядке уменьшения степени разделения эти системы располагаются следуюш,им образом а-метилнафталин — декалин, толуол — н-геп-тан, бензол — диамилнафталип, толуол — 1- [c.143]

С точки зрения работ по построению диаграмм равновесия метод может быть рекомендован только как средство получения приблизительного представления о ст1роении сплавов при температурах, достаточно низких для того, чтобы дальнейшие изменения были очень медленными. Это имеет смысл при изучении процесса образования сверхструктуры, но если работа проводится для получения равновесия при некоторой определенной температуре, то время и труд, затраченные при методе медленного охлаждения, могут быть использованы более рационально для получения и исследования истинного равновесия другим путем. [c.357]

Из предыдущих разделов можно заключить, что построение полной диаграммы равновесия тройной системы — очень сложный процесс. При благоприятных обстоятельствах в некоторых системах бывает легко дифференцировать различные твердые фазы и увязать их с соответствующими частями поверхности ликвидус. В других системах при построении диаграммы равновесия может встретиться много трудностей. Так, в бинарной системе алюминий — хром существуют две фазы, состав которых выражается формулами СгАЬ и СггЛЬь Рентгенограммы этих фаз очень схожи и отличаются только несколькими слабыми линиями. Реактив для травления, устанавливающий ясное различие между этими двумя фазами, неизвестен. Длительное изучение может дать исследователю возможность установить небольшое характерное различие, но тем не менее отличить эти фазы одну от другой методом микроскопического анализа очень трудно, и поэтому их выявление в тройных сплавах А1-Сг-Х может оказаться невозможным. В таком случае очень ценным является метод выделения из сплава отдельных фаз. [c.374]

В табл. 45 приведены соответствующие значения и Сь, вычисленные по этому уравнению. Полученные на основании диаграммы равновесия значения С, соответствующие каждому значению Са, также помещены в таблице (все величины выражены в кг1м ). [c.183]

Расположение точки А на диаграмме равновесия между составом Л в второго жидкого слоя В и составом Уе пара Е, равновесного двухслойной жидкости, показывает, что для неэвтектического типа растворов жидкость состава л л, представленная фигуративной точкой А, должна в процессе испарения постепенно поглощаться, выделяя из своей массы пар состава уе и жидкую фазу состава хв. Имея в виду постоянство в ходе перегонки составов Ха и л в обоих жидких слоев, невозможно иначе представить процесс выделения из жидких фаз пара, более богатого компонентом а, чем оба перегоняющихся слоя. [c.53]

Попытаемся осушествить в цилиндре давле-Hue, отличное от равновесного, например, меньшее, чем равновесное. Для этого освободим поршень и поднимем его. Н первый момент давление в цилиндре, действительно, упад,ет, ио вскоре равновесие госстаиовится г.с-парится добавочно некоторое количество воды и давление вновь достигнет равновеснэ10 значения. Только тогда, когда вся вода испарится, можно осуществить давление, меньшее, чем равновесное. Отсюда следует, что точкам, лежащим на диаграмме состояния [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология