Диаграммы кипения-конденсации

Диаграммы кипения - конденсации дают концентрацию растворенного вещества в жидкой (1) и газовой (g) фазах раствора находящихся в равновесии. Они имеют вид, аналогичный диаграммам плавкости, и интерпретируются точно так же, если в приведенных выше формулах заменить индексы, соответствующие фазам, находящимся в равновесии 5- 1, l- g. [c.22]

На различии в равновесных составах жидкой и паровой фаз основано разделение неограниченно растворимых жидкостей перегонкой. На диаграмме кипения верхняя линия /д/ц выражает зависимость температуры конденсации пара от его состава. Нижняя линия /д/в выражает зависимость температуры кипения раствора от его состава. Диаграмма двумя линиями разделена на три поля. Поле / — область существования пара (С = 2 — 1 + 1 =2) поле 2 — область существования жидкости (С = 2 — 1 + 1 =2), системы однофазны, имеют по две степени свободы, т. е. произвольно можно задавать температуру и состав без нарушения равновесия поле 3 характеризует двухфазное состояние системы (пар и жидкость) с одной степенью свободы (С = 2--2+1 = 1), т. е. произвольно можно задавать только один параметр. Каждой температуре кипения соответствуют определенные составы жидкой и паровой фаз. Любая фигуративная точка в поле 3 (например, точка а) отражает валовый (общий) состав системы. Чтобы найти составы фаз, необходимо провести изотерму через точку а. Состав жидкой фазы определяется точкой / (Хв = 0,2), паровой — точкой 2 (уд = 0,6). Пар обогащен компонентом В. Согласно закону Коновалова, прибавление легколетучего компонента В в исходный раствор, например до состава х , вызывает понижение температуры кипения исходной жидкости (от <1 до /г). При изотермическом изменении валового состава системы (от х = 0,4 до Хв = 0,5, что на диаграмме соответствует перемещению фигуративной точки а в точку Ь) число фаз и их составы остаются прежними (лр = 0,4 у = 0,6), но происходит [c.95]

При помощи тепловой диаграммы и на основании уравнения (IV. 7) эта задача разрешается весьма просто. Найдя по уравнению (IV. 4) и по заданному положительному или отрицательному В тепловой параметр в, наносят на тепловую диаграмму точку L a,6), которая в общем случае может попасть и в гомогенную и в гетерогенную области диаграммы. Если фигуративная точка L(a,d) попадает в двухфазную область, то, найдя изотерму, проходящую через эту точку в ее пересечениях с линиями теплосодержаний жидкой и паровой фаз, определяем составы и теплосодержания конечных продуктов процесса. Изобарные диаграммы кипения и конденсации t х, у в нижней части графика (фиг. 45) позволяют сразу установить конечную температуру системы. [c.151]

Рис. 2.8. Диаграммы плавкости и кипения - конденсации типа сигары Ag - Аи (о)

Следует установить, каким путем можно наиболее рационально контролировать прави-пьность степени открытия регулирующего вентиля. Если изобразить цикл холодильной машины (при всасывании в компрессор перегретого пара) в тепловой диаграмме (фиг. 105), то можно установить, что для осуществления этого цикла в определенных условиях внешних сред достаточно задать всего один независимый параметр или или t< .. Все остальные параметры узловых точек цикла оказьшаются зависимыми, так как температуры кипения, конденсации и переохлаждения /3 самоустанавливаются в зависимости от условий внешней среды (часть параметров обусловливается характером процессов, из которых составлен цикл). [c.221]

Рис. И.27, б представляет собой проекцию рассмотренной трехмерной диаграммы состояния индивидуального вещества на плоскость р—Т. Линии оЬ и о Ь совмещаются в кривую плавления (кристаллизации) оЬ, линии о К и о К — в кривую кипения (конденсации) оК, простирающуюся от тройной точки (р р, Т р) до критической (р , Т ) наконец, линии ао и а о" — в кривую сублимации (десублимации)

На рис. 101 представлена диаграмма кипения водных растворов азотной кислоты при атмосферном давлении. На оси абсцисс отложено содержание НЫОз (в % вес.), на оси ординат — температура. Верхняя кривая соответствует температурам конденсации паров азотной кислоты, нижняя — температурам кипения жидкой азотной кислоты. [c.252]

Вид диаграммы температура — состав определяется следующими соображениями. При данном давлении более летучий компонент будет обладать меньшей температурой кипения минимум на диаграмме Р — N отвечает максимуму на диаграмме I — N , наоборот, максимум на диаграмме Р — N отвечает минимуму на диаграмме I — N. Таким образом, точки аиб соответствуют температурам кипения (конденсации) чистых веществ. Нижние кривые характеризуют состав кипящей жидкости, верхние — состав насыщенного пара ниже первых из них — жидкая фаза, выше вторых — перегретый пар, а между ними — смеси кипящей жид- [c.103]

На рис. 31 приведена диаграмма кипения водных растворов азотной кислоты под атмосферным давлением. Нижняя кривая соответствует температуре начала кипения азотной кислоты заданного состава. По ней же определяют состав получаемой азотной кислоты при конденсации ее паров. [c.88]

Пример графического построения описанным методом диаграммы кипения и конденсации, а также кривой равновесия приведен на рис. 4. [c.17]

Рис. 5-2. Характерные зависимости для бинарных смесей, подчиняющихся закону Рауля. а — упругость паров над кипящей жидкостью в зависимости от состава б —диаграмма кипения и конденсации смеси (фазовая д -диаграмма) в — диаграмма равновесия у = д .

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]

Для большинства растворов диаграмма кипения и конденсации, или фазовая диаграмма, строится по опытным данным. Однако построение кривых кипения и конденсации может быть произведено на основании закона Рауля, если известна зависимость температуры кипения чистых компонентов от давления. В этом случае для любой промежуточной температуры между точками Е я С могут быть найдены давления Ра и Рь паров обоих компонентов, кипящих в чистом виде. Из уравнения (5-6) следует, что [c.142]

Пример 5-1. Построить диаграмму кипения и конденсации смеси и диаграмму равновесия для омеси сероуглерода СЗг и четыреххлористого углерода ССЦ. [c.142]

Рис. 7.2. Диаграмма кипения и конденсации 1-х-у (а) и диаграмма равновесия х-у (б) для идеальной смеси.

Полученные таким путем данные позволяют построить основные диаграммы состояния бинарных равновесных парожидкостных систем — изобарные кривые кипения и конденсации и кривую равновесия у — х. [c.54]

При смешении потоков жидкостей и паров не происходит простого их суммирования, оно сопровождается небольшим частичным выкипанием жидкости и частичной конденсацией паров. Поэтому допущение о том, что количества и g равны суммарным количествам смешивающихся паровых и жидких потоков не вполне точно. Однако ввиду того, что в небольших пределах по концентрации энтальпийные кривые на тепловой диаграмме и кривые кипения и конденсации на диаграмме 1 — х, у близки к прямолинейному очертанию, степенью конденсации и испарения при смешении одноименных потоков в секции питания можно практически пренебречь. [c.160]

Наличие экстремальных (максимальных или минимальных) точек на изобарных кривых начала кипения и конденсации диаграмм состояния 1 — X, у вызывается большими отрицательными или положительными отклонениями раствора от закона Рауля и близостью точек кипения чистых компонентов системы. [c.323]

На рис. УП.2 представлена типичная схема двухколонной установки для разделения положительного гомоазеотропа, сов-меш енная с его изобарными диаграммами кривых начала кипения и конденсации при двух различных давлениях р-у и р - [c.325]

На рис. УП.З представлена типичная схема двухколонной установки для разделения отрицательного гомоазеотропа, совмещенная с его изобарными диаграммами кривых начала кипения и конденсации при двух различных давлениях ру и р . Пусть сырье Ь имеет начальный состав х , больший, чем концентрация азеотропической смеси Е , отвечающая меньшему давлению р , при котором работает одна из колонн. Если в другую колонну, работающую под более высоким давлением ру, ввести смесь Ь сырья и практически чистого азеотропа Е , то в ходе разде.чения с верха этой колонны получим практически чистый компонент а, а с ее низа отойдет остаток, представляющий практически чистый азеотроп Еу. Если смесь Еу подать в качестве сырья в колонну, работающую под более низким давлением ра, то с верха ее поступит уже практически чистый компонент ю, а из низа — та самая система Е , смесь Ь которой с исходным сырьем Ь [c.325]

Если изотермические кривые кипения и конденсации рассматриваемой системы построить при некоторой другой температуре, то в зависимости от того, будет ли она больше или меньше, будут больше или меньше значения упругостей компонентов, и вся равновесная диаграмма сместится вверх или вниз. [c.22]

На фиг. 11 представлен случай увеличивающейся с повышением температуры взаимной растворимости компонентов. При этом равновесные кривые кипения и конденсации принимают вид F E D G, изображенный пунктиром. Кривые FA и GB являются кривыми растворимости компонентов а и и отделяют на диаграмме гомогенные области и полного смешения от заключенной между ними гетерогенной области жидких фаз. [c.23]

Чтобы построить диаграмму кипения, конденсации и равновесия для изобарического процесса (Р = onst), необходимо определить упругости паров ра и р для ряда температур (tu /2, 4 и др.), заключающихся между температурами кипения чистых компонентов Л и В при данном внешнем давлении Р, и построить изотермы в координатных осях (Pix). [c.17]

Охлаждение системы на диаграмме кипения отражается изменением фазового состояния системы в обратной последовательности. При 323,7 К начинается конденсация системы. Молярный состав первой капли конденсата 94 % СН3СОСН3. Из пара преимущественно в жидкую фазу переходит ацетон. Отсюда видно, что пар обогащается сероуглеродом. Состав пара и температура конденсации меняются. Вместе с изменением состава пара меняется и состав жидкой фазы, находящейся в равновесии с паром. При 317,5 К состав жидкой фазы становится таким же, как и состав исходного пара. Конденсация заканчивается. Система становится гомогенной. [c.216]

Диаграмма Т—5 (рис. 1.3) позволяет проследить изменение физико-химических свойств веществ и фазовые превращения. Для изоэнтро-пических и изотермических процессов количество теплоты оценивают по площадям, ограниченным ординатами или абсциссами соответствующих параметров изменения энтропии и температур. В процессах, протекающих по изоэнтальпам, вычисляют изменение или давления, или температуры, или их совместное изменение, дроссельный эффект (см. 2.2.2), теплообмен с изобарным понижением или повышением температур и т. д. Область твердого состояния I расположена на диаграмме от значения 5 = О до линии межфазо-вого равновесия МСЬ (твердое вещество превращается в жидкость на участке СЬ, а в газ — на участке N). Процессы плавления — затвердевания можно проследить в области //. Правее линии МА до линии АК (точка К — критическая точка) расположена область 11 жидкого состояния. Под линией АКВ заключена область IV для двухфазной системы Ж + Г, где отображаются процессы кипения — конденсации. Линия АВ соответствует равновесию между твердой и жидкой фазами в присутствии газообразного вещества. [c.23]

На диаграмме кипения обычно показаны температуры кипения и равновесные составы двойных смесей при постоянном давлении (табл. И/4, ряды IV и V, см. приложение, стр. 579). В системе координат с г в качестве ординаты и хв в качестве абсциссы наноспм кривую кипения 1 и кривую конденсации 2, концы которых совпадают. На рис. 44 приведена диаграмма кипения смеси бензол—толуол. Для всех точек выше кривой конденсации 2 смесь находится полностью в парообразном состоянии. Для точек, расположенных между обеилш кривыми, система состоит частично из жидкости и частично из пара, а шш<е кривой кипения 1 находится только жидкость. Предположим, что мы нагреваем смесь состава она начинает кипеть при температуре и паровая фаза будет иметь состав у. Жидкая фаза хв находится в равновесии с паровой фазой у при температуре t. Диаграмма кипения экспериментально определяется так же, как и кривая равновесия (см. главу 4.63) аналогичным путем ее можно использовать для определения необходимого количества теоретических тарелок. На рис. 45 приведена кривая равновесия смеси бензол—толуол, полученная на основании диаграммы кипения. Точки А я В расположены теперь одна над другой. Преимущество диаграммы кипения [c.79]

Диаграмма состоит из трех областей, отвечающих кристаллическому (К), жидкому (Ж) и газообразному (парообразному) (Г) состояниям. Эти области отделены друг от друга кривыми плавление кристаллизащхя ОЬ, кипение конденсация Ок и сублимация десублимация Оа. Точка пересечения этих кривых О называется тройной точкой при Р = Ро и Г = Го вещество может сосуществовать в трех агрегатных состояниях, причем жидкость и твердое вещество имеют одинаковое давление пара. Координаты Р = Ро и Г = Го тройной точки — это единственная пара значений давления и температуры, при которых одновременно могут сосуществовать три фазы. Например, на диаграмме состояния воды этой точке соответствуют давление 4,58 мм рт.ст. (0,61 кПа) и температура 273 К (О °С). [c.71]

Рассмотрим диаграмму состояния (рис. 13) применительно к системе Ж—Г, т. е. как диаграмму кипения двух несмеши-вающихся жидкостей при заданном общем давлении (например Р= атм). Переход от легкой фазы (Г) к более тяжелой (Ж) или обратный переход здесь соверщается аналогично системе Ж — Т. Точки а и Ь соответствуют температурам кипения или конденсации чистых веществ Л и В системы безвариантны. Точка е соответствует температуре кипения такой механической смеси двух жидкостей, которая образует паровую фазу одинакового состава с жидкой, причем температура кипения (или конденсации) смеси ниже, чем отдельных компонентов. Это свойство используется в химической технике, в частности, при перегонке органических жидкостей с водяным паром. [c.66]

Смесь, соответствующая 98,3% Нг504, является азеотропной и имеет единую температуру конденсации паров и кипения жидкости 336,6 °С. При небольшом изменении состава в обе стороны от азеотропной точки температура начала конденсации пара, называемая точкой росы, значительно отличается от температуры начала кипения раствора. Соответственно отличаются составы жидкой фазы и полученных из нее паров (пли наоборот). Диаграмма кипения показывает, что при нагревании кпслоты, содержащей менее 30% Н25 04, температура кипения лежит ниже 200 °С, при этом в пары переходит исключительно вода лишь при концентрации кислоты выше 93% (пунктир на диаграмме) содержание Н2504 в паре значительно повышается. [c.18]

Графическое изображение зависимости температуры кипения сл1есей жидкостей от состава называется д и а г р а м м о 11 к и -п е н п я. На рис. 55 приводится типичная для идеальных растворов диаграмма кипения смеси. Точки на кривой кипения А1В показывают температуры кипения жидкой смесп в зависимости от состава раствора. Точки на кривой конденсации ЛУВ показывают состав пара у), находящегося в равновесии с раствором определенного состава (ж). В области температур и составов над крпвой конденсации смесь находится в газообразном состоянии и в области ниже кривой кипения—в состоянии жидкого раствора. [c.120]

Поясним сказанное на примере чистого вещества. На рис. 60 изображена простейшая диаграмма состояния одноком-понешной системы. Она сострит из трех полей, отвечающих кристаллическому (к), жидкому (ж) и газообразному (г) состояниям. Эти поля отделены друг от друга кривыми плавления (кристаллизации) оЪ, кипения (конденсации) ок и сублимации (десублимации) оа. Если данное вещество находится в одной фазе (например, его состоянию отвечает точка с), то производимые независимо друг от друга изменения давления и температуры (раззгмеется, в пределах существования данной фазы) не вызовут изменения природы системы. Иначе говоря, для определения любых ее свойств (например, объема) достаточно указать температуру и давление. Поэтому говорят, что эта система является двухвариантной. Если же изучается однокомпонентная двухфазная система, например смесь насыщенного пара и кипящей жидкости (точка d), то говорят, что она является одновариантной, так как для определения ее свойств достаточно заказать один параметр. Действительно, давление пара будет однозначно определяться температурой, или же, что одно и то же, температура кипения будет зависеть только от давления. Следовательно, в такой системе возможность произвольного изменения давления или температуры исключена. [c.158]

Часть диаграммы на изобарном графике равновесия (рис. 1.9), расположенная над кривой ADB температур начала конденсации паровой фазы, представляет область перегретых паров, а часть, расположенная под кривой температур начала кипения жидкой фазы, является областью жидкости, недогретой до температуры насыщения. [c.34]

Другое следствие, непосредственно вытекающее из рассмотрения этих равновесных диаграмм кривых кипения и конденсации, выражается первым законом Гиббса — Коновалова. Согласно этому закону, равновесный пар содержит в относительно большем количестве тот компонент, прибавление которого к раствору должно повести к повышению суммарного давления его наров. [c.39]

Линия ЯцДд, зависящая от мольной доли паровой фазы, определяет мольные энтальпии паров, находящихся при температуре начала конденсации, а линия llJla — мольные энтальпии жидких смесей, находящихся при точках начала кипения. Если составы фаз выражаются не в мольных, а в массовых долях, то энтальпия будет выражаться в кДж/кг. Прямые вида Ъс, соединяющие фигуративные точки двух равновесных фаз на энтальпийной диаграмме, называются конодами. [c.59]

Системы, совокупный состав а которых попадает в интервал кснцентраций от лд до хв распадаются на насыщенные растворы А и В, и линия кипения для них может быть представлена горизонталью АВ. Если изотермические кривые суммарного давления паров представить в функции состава у паровой фазы, т. е. нанести на диаграмму так называемые кривые точек росы нли кривые конденсации, то они для рассматриваемой системы изобразятся кривыми СаЕ и ОвЕ, пересекающимися в угловой точке Е, которая показывает, что обоим жидким равновесным насыщенным растворам составов л д и лв отвечает один и тот же пар, состава уе [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология