Равновесие между жидкостью и паром

В данной работе следует изучить равновесие между жидкостью и паром и построить равновесную диаграмму состав — температура кипения двойной жидкой системы. [c.202]

При термодинамической обработке данных о равновесии между жидкостью и паром обычно не прибегают к непосредственному использованию летучестей, а вводят поправки, учитывающие неидеальность паровой фазы и объем жидкости. Наиболее распространен метод расчета этих поправок, предложенный Скетчардом и Раймондом [6]. [c.21]

Равновесие между жидкостью и паром на любой т-й тарелке отгонной секции можно записать так [c.407]

Если в процессе испарения в какой-то момент наступает равновесие между жидкостью и паром, это значит, что Со молекул пара, находящихся в 1 см над поверхностью жидкости, достигли состояния насыщения Соз-До момента насыщения частота колебаний молекул на единицу поверхности жидкости равна [c.102]

Уравнение (121) определяет условие, которому должен удовлетворять разделяющий агент для того, чтобы он увеличивал коэффициент относительной летучести заданной смеси. Это уравнение не позволяет, однако, установить, распространяется ли это увеличение на весь диапазон концентраций. компонентов заданной смеси. Кроме того, оно не отражает влияния свойств и состава смеси, подвергаемой разделению, на степень Изменения ее коэффициента относительной летучести. Для решения этих вопросов следует выяснить механизм действия разделяющих агентов. С этой целью необходимо обратиться к анализу имеющихся опытных данных о равновесии между жидкостью и паром в трехкомпонентных системах. [c.39]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАВНОВЕСИЯ МЕЖДУ ЖИДКОСТЬЮ И ПАРОМ [c.142]

Свойства, используемые на практике для определения со- стояния, в котором находятся фазы или система, можно разделить на две группы. К первой группе относятся свойства, зависящие от количества вещества, — объем, вес и др. Такие свойства называются емкостными или экстенсивными. Ко второй группе относятся свойства, называемые Интенсивными, — температура, давление, концентрация, удельный вес и др., не зависящие от массы, а только от химической природы вещества. Для описания состояния фазы или системы используются интенсивные свойства. При применении их для определения состояния системы или фазы они называются параметрами состояния. При рассмотрении условий равновесия между жидкостью и паром в качестве параметров состояния обычно принимаются температура, давление и составы фаз. [c.8]

Таким образом, при выборе разделяющих агентов для процессов азеотропной и экстрактивной ректификации должны учитываться свойства системы, подлежащей разделению. Прежде всего на основании данных о равновесии между жидкостью и паром в исходной системе должны быть определены требования, предъявляемые к разделяющему агенту. Затем на осиове этого должен быть произведен ориентировочный выбор предполагаемых разделяющих агентов. Следующей стадией является определение данных о равновесии между жидкостью и паром в бинарных системах, состоящих из компонентов заданной смеси и разделяющих агентов, с целью ориентировочного определения эффективности последних. Такое определение может быть произведено приближенно по уравнению (125). Наконец, для получения данных, необходимых для расчетов, связанных с проектированием, должны быть определены условия равновесия между жидкостью-и паром в многокомпонентной системе, состоящей из компонентов заданной смеси и разделяющего агента. [c.44]

Выбор разделяющих агентов с помощью данных о равновесии между жидкостью и паром заключается в сравнении на основании этих данных величины отклонений от закона Рауля в бинарных системах, образованных предполагаемым разделяющим агентом и каждым компонентом заданной смеси. По уравнениям (58) или (62) с помощью данных о равновесии можно рассчитать коэффициенты активности или их отношение, что дает возможность определить значения функций Ф для бинарных систем. Далее по уравнению (121) можно рассчитать среднее увеличение коэффициента относительной летучести, вызываемое прибавлением рассматриваемого вещества. Таким образом, по данным о равновесии между жидкостью и паром можно дать не только качественную, но и количественную оценку эффективности предполагаемого разделяющего аген га. [c.46]

Данные о равновесии между жидкостью и паром, опубликованные в мировой литературе до 1955 г., систематизированы в справочнике по равновесию между жидкостью и паром [31]. [c.46]

Несмотря на большое число опубликованных работ, в настоящее время условия равновесия между жидкостью и паром исследованы не для всех классов химических соединений. В связи с трудностью экспериментального исследования равновесия важнейшее значение для выбора разделяющих агентов имеют рассматриваемые ниже методы, основанные на использовании данных о свойствах растворов, легко определяемых экспериментальным путем. [c.47]

Для выбора разделяющего агента может быть рекомендован следующий путь. Прежде всего нужно рассмотреть имеющиеся данные о равновесии между жидкостью и паром [31], об азеотропных смесях [45] и растворимости [42, 43] в системах, образованных компонентами заданной смеси или их гомологами и различными веществами. Такое рассмотрение часто позволяет выявить критерии сравнительной оценки степени неидеальности в системах, образованных рядами соединений, представляющий ми интерес в рассматриваемом конкретном случае. Таким путем были установлены некоторые важные в практическом отношении закономерности, например, что полярные вещества в наибольшей степени увеличивают относительную летучесть углеводородов с наибольшим отношением атомов Н/С в молекуле. Если соответствующие данные о свойствах растворов отсутствуют или их недостаточно, то, руководствуясь представлениями [c.71]

Принципиальная схема установки для исследования равновесия между жидкостью и паром динамическим методом дана на рис. 58. Основной частью установки является помещаемый в термостат сатуратор 1, представляющий собой горизонтальную трубку длиной 1,2—2 м, выполненную обычно в виде змеевика, снабженную патрубками для входа инертного газа и выхода паро-газовой смеси. [c.151]

В некоторых случаях, особенно когда выбирается разделяющий агент для процесса азеотропной ректификации, может оказаться более удобным прибегнуть к определению свойств азеотропов. По полученным данным производится сравнительная оценка испытанных веществ. Следует отметить, что сравнительная оценка на основании таких данных может быть достаточно достоверной лишь в тех случаях, когда компоненты заданной смеси достаточно сильно различаются по химической природе. Если же это отличие мало, может потребоваться дополнительно определить равновесие между жидкостью и паром в нескольких точках бинарных систем, состоящих из компонентов заданной смеси и предполагаемого разделяющего агента, или определить значения а заданной смеси в присутствии последнего. [c.72]

Допустимое количество примесей зависит от природы этих примесей и требуемой степени точности экспериментальных данных. При этом нужно руководствоваться тем, что чем ближе примесь по химической природе к компонентам изучаемой системы, тем больше допустимое ее количество при одинаковой точности опытных данных. Так, при изучении равновесия между жидкостью и паром в системах, состоящих из углеводородов и бутилового спирта [122], заметную погрешность вызывает присутствие в последнем воды в количестве около 0,05%. В противоположность этому примесь 1—2% метилэтилэтилена в три-метилэтилене, используемом для исследования равновесия в системах, состоящих из триметилэтилена и полярных веществ, оказывается вполне допустимой для технических целей, так как указанные углеводороды являются весьма близкими по свойствам изомерами. Разумеется, требования к чистоте веществ следовало бы сильно повысить, если бы задачей исследования являлось выяснение различия в поведении разных изомеров. [c.145]

Методы расчета равновесия между жидкостью и паром представляют большой практический интерес, так как позволяют уменьшить объем экспериментальных исследований и исключают необходимость аналитического определения состава фаз. Все известные методы можно разделить на следующие группы 1) методы, использующие дифференциальные уравнения равновесия, 2) эмпирические методы и 3) методы, использующие частные решения дифференциальных уравнений равновесия. [c.168]

Основные методы, применяемые для исследования равновесия между жидкостью и паром при не очень высоких давлениях, делятся на три группы [c.145]

ИССЛЕДОВАНИЕ РАВНОВЕСИЯ МЕЖДУ ЖИДКОСТЬЮ И ПАРОМ В СИСТЕМАХ. ОБРАЗОВАННЫХ КОМПОНЕНТАМИ С ОГРАНИЧЕННОЙ ВЗАИМНОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ [c.152]

При разработке практических применений методов азеотропной и экстрактивной ректификации часто возникает необходимость в исследовании равновесия между жидкостью и паром в системах, компоненты которых обладают ограниченной взаимной растворимостью. Расслаивание жидкости или конденсата пара затрудняет применение циркуляционного и динамического методов в их обычном оформлении. Источниками погрешности являются при этом вызванное расслаиванием нарушение соотношения между жидкими фазами в приемниках проб (циркуляционный метод) и отсутствие перемешивания жидких фаз (динамический метод). [c.152]

Методы проверки и исправления данных о равновесии между жидкостью и паром [c.154]

При экспериментальном определении условий равновесия между жидкостью и паром возможны различные погрещности, которые могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся случайные, несистематические погрещности. Они обусловлены неизбежной при экспериментальном исследовании неточностью определения состава фаз, а также измерения температур кипения и давлений. Ко второй группе относятся систематические погрешности, вызываемые применением загрязненных исходных веществ, несовершенством приборов для исследования равновесия или ошибками в методе исследования. Отсюда вытекает необходимость проверки экспериментальных данных о равновесии. Это в равной мере относится как к вновь получаемым данным, так и к данным, уже [c.154]

Это уравнение может применяться для проверки данных о равновесии при постоянных температуре или давлении, подобно аналогичному по форме уравнению, используемому для проверки данных о равновесии между жидкостью и паром в бинарных системах. При применении уравнения (206) к изобарным данным не принимается во внимание только изменение коэффициентов активности с температурой, так как давление из этого уравнения исключено. [c.167]

Рис. 68. Проверка данных о равновесии между жидкостью и паром в системе этиловый спирт—вода—хлористый натрий

Рис. 17. Данные о равновесии между жидкостью и паром в системах хлористый водород—вода—серная кислота (/), вода — уксусная кислота — хлористый кальций (2) и этиловый спирт—вода— хлористый литий (3). X —относительная концентрация первого. компонента (без учета третьер)

Методы расчета равновесия между жидкостью и паром в бинарных системах [c.168]

Рассмотренные методы расчета применяются 1) для обработки экспериментальных данных о равновесии между жидкостью и паром и 2) для расчета условий равновесия по неболь- [c.175]

Однако, как уже указывалось (стр. 160), при не очень больших теплотах смешения компонентов это изменение относительно невелико, вследствие чего при технических расчетах коэффициенты активности в сравнительно небольшом интервале температур часто могут приниматься постоянными. На этих же предпосылках основаны и имеющиеся рекомендации [2] о применении уравнения Дюгема—Маргулеса для проверки данных о равновесии между жидкостью и паром при постоянном давлении. [c.176]

Воспользуемся той же сильно упрощенной схемой процесса испарения, описанной в 62. Растворяя небольиюе количество какого-нибудь вещества в данном растворителе, мы, естественно, понижаем концентрацию молекул последнего в единице объема (рис. 98) и уменьшаем этим число молекул, вылетающих в единицу времени из жидкой фазы в парообразную. В результате равновесие между жидкостью и паром установится при меньшей концентрации пара, т. е. при меньшем его давлении. Следовательно, давление насыщенного пара растворителя над раствором всегда меньше, чем над чистым растворителем. При этом понижение давления пара будет тем большим, чем больше концентрация растворенного ввш ества в растворе. [c.298]

Гарнер и Эллис [17] для установления связи между коэффициентом относительной летучести бинарной системы в прнеут-ствии разделяющего агента и температурами кипения смесей исходили из анализа опытных данных по равновесию между жидкостью и паром в 9 трехкомпонентных системах. Оказалось, что имеется линейная зависимость между коэффициентом относительной летучести бинарной системы и разностью темпе- ратур кипения АГ одинаковых по составу смесей разделяющего агента с исходными компонентами при постоянном отношении концентрации последних. Это наглядно видно из рис. 11, на котором представлены зависимости Ор от АГ при разных отношениях концентраций компонентов бинарной смеси (Х11Х2). Как видно из рис. И, опытные точки для разных систем при постоянных значениях Х1/Х2 группируются около прямых линий. При рассмотрении данных для различных систем было найдено, что наклон этих прямых линий и точка их пересечения с ординатой А7 =0 определяются степенью неидеальности системы, образованной низкокипящим компонентам заданной смеси и разделяющим агентом. Мерой неидеальности является логарифм [c.49]

Рис. 16. Данные о равновесии между жидкостью и паром в системах, образованных муравьиной кислотой, водой и солями х —относительная концентрация мугавьи-ной кислоты (без учета КаНСОз)

Для технологических расчетов, связанных с практическим применением методов азеотропной и экстрактивной ректификации, необходимо располагать данными о равновесии между жидкостью и паром в системах, образованных компонентами заданной смеси и разделяющим агентом. Эти данные составляют основу всех технологических расчетов, поэтому их определение является одним из важнейших этапов исследований, связанных с разработкой способов разделения. Для решения этой задачи используются главным образом экспериментальные методы. Однако в последнее время, особенно для трех- и многокомпонент- [c.142]

Методы проверки данных о равновесии между жидкостью и паром в системах, содержащих три или более компонентов, основываются на использовании закономерностей, аналогичных тем, которые лежат в основе методов проверки данных с равновесии в бинарных системах. Штейнхаузер и Уайт [181] применили уравнение Дюгема—Маргулеса в форме [c.160]

Кришнамурти и Венката Pao [182] предложили для проверки данных о равновесии между жидкостью и паром в многокомпонентных системах использовать функцию Ф, определяемую уравнением (87). Основанный на применении этой функции метод проверки данных о равновесии в трехкомпонентных системах для важнейших встречающихся в практике способов изменения состава предложен автором [183]. Из уравнения (80) следует [c.161]

Для иллюстрации применимости уравнения (206) для проверки данных о равновесии между жидкостью и паром в тройных системах, жидкая фаза которых является насыщенным раствором нелетучего вещества, по литературным данным о равновесии при атмосферном давлении были рассчитаны и сопоставлены коэффициенты активности летучих компонентов в системах этиловый спирт—вода—хлористый натрий и этиловый спирт—вода—хлористая ртуть [73]. Проверка заключается в сопоставлении коэффициентов активности воды уг, найденных по опытным данным, с величинал и, рассчитанными по уравнению [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология