Фазовые равновесия исследования

Результаты теоретического анализа структур диаграмм фазовых равновесий и процессов с учетом химического взаимодействия составляют также основу для экспериментального исследования совмещенного процесса. Приводятся некоторые результаты экспериментальных исследований и примеры создания технологических схем, включающих реакционно-ректификационные процессы, [c.186]

Основные понятия и определения. Теория процессов перегонки и ректификации покоится на сочетании термодинамического учения о парожидкостном фазовом равновесии с законами сохранения вещества и энергии, используемыми в форме уравнений материальных и тепловых балансов. Для строго дедуктивного термодинамического метода исследования явлений важное значение имеет точное определение ряда приведенных ниже основных понятий и терминов, широко используемых в теории и технических расчетах процессов перегонки и ректификации. [c.9]

Подробнее методы физико-химического анализа будут рассмотрены в разделе Гетерогенные фазовые равновесия , здесь же ограничимся лишь краткой характеристикой использования физико-химического анализа при исследовании химических взаимодействий в растворе. [c.165]

При всех исследованных температурах константы фазового равновесия н-декана возрастают с понижением содержания в газе азота. [c.48]

Расчет фазового равновесия является одним из важнейших этапов расчета массообменных процессов, особенно, при решении задач проектирования, так как в этом случае определяется принципиальная возможность применения данного процесса для получения заданных продуктов. Поэтому априорное принятие допуш ений относительно поведения фаз недопустимо, так как может привести к заведомо неверным результатам расчета. Необходимо не только проводить проверку возможности принятия допуш,ения, но и производить выбор наиболее подходящего с точки зрения воспроизведения экспериментальных данных метода учета неидеальности фаз. В рамках рассматриваемой системы такой выбор соотношений для оценки неидеальности фаз производится на этапе исследования условий фазового равновесия. Например, применение метода функциональных групп позволяет до минимума сократить объем необходимых экспериментальных данных, а в большинстве, случаев и вовсе исключить их. [c.316]

Настоящий курс физической химии написан с учетом возрастания требований к теоретической подготовке студентов. Перед коллективом авторов стояла задача написать книгу, отвечающую программе для химико-технологических институтов и в то же время такую, которая не устарела бы сразу по выходе из печати, учитывая неуклонное развитие науки о веществе и его превращениях. Этим определены особенности данного курса, в нем рассмотрены основные разделы физической химии — учение о строении вещества и химической связи, теория спектральных методов исследования молекул, химическая термодинамика (феноменологическая и статистическая), учение о фазовых равновесиях и растворах, электрохимия, химическая кинетика и катализ. Исключение материала, традиционно включаемого в учебники, но не имеющего прямого отношения к программе (учение о газах, жидкостях и т. п.), позволило уделить больше места основному содержанию физической химии. Материал пособия несколько выходит за рамки действующей программы, но тем самым предоставляются возможности использовать его при неизбежных ее изменениях и, что не менее важно, это делает его полезным для аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся в области физической химии. Материал, который может быть опущен студентом при первом прочтении, выделен петитом. [c.3]

Название науки — физическая химия — отражает как историю возникновения ее на стыке двух наук — физики и химии, так и в значительно большей мере то, что она широко использует теоретические и экспериментальные методы физики при исследовании химических явлений. Два теоретических метода физики давно и широко используются при решении основных задач физической химии. Термодинамический метод применяется для решения проблемы направленности процессов химического и фазового равновесия. Метод молекулярно-кинетической теории — при определении свойств систем, состоящих из множества частиц, таких, как газы, кристаллы или растворы. [c.6]

Чтобы получать точные данные при исследовании фазового равновесия, необходимо исключать такие источники погрешностей, как перегрев кипящей жидкости, возникновение градиента концентраций в кипящей жидкости, частичная конденсация паров над колбой, унос брызг жидкости парами, полное испарение брызг жидкости, нарушение стационарного режима вследствие чрезмерно большого объема проб и загрязнение проб при отборе. Делались попытки путем усовершенствования аппаратуры по возможности [c.87]

Усовершенствованный прибор Отмера для исследования фазового равновесия [c.87]

Схема прибора Лидерсена—Хаммера для исследования фазового равновесия при остаточных давлениях до 1 мм рт. ст. [c.91]

Большое преимущество дает применение радиоактивных изотопов в исследованиях фазового равновесия [123]. Описано применение изотопа [124]. [c.92]

Практически все технические расчеты процесса перегонки можно проводить с помощью ЭВМ. Уже применение настольных вычислительных машин дает возможность определить давление паров, параметры фазового равновесия и оптимальные условия для получения максимального числа теоретических ступеней разделения, а также рассчитывать флегмовые числа. Применение ЭВМ типа IBM 7040, например при исследовании работы насадочных колонн в переходном режиме, обеспечивает выигрыш во времени благодаря быстрому определению состава вещества (в мольных долях) иа основе данных по плотности и показателям преломления [1621. [c.191]

Температура кипения ЭГФ 183—181 С и ЭГС 199—202 °С при 0,5 мм рт. ст. Кривые получены при работе на приборе для исследования фазового равновесия, снабженном кубом (/), и на приборе с падающей пленкой (2). [c.291]

Таким образом, разработаны модели расчета фазовых равновесий, позволяющие с высокой точностью проводить исследования процесса низкотемпературной сепарации и являющиеся модулем ИМС подготовки газа и газового конденсата. [c.210]

С целью разработки технологии разделения водных смесей ацетона, толуо 11а и бутилацетата исследованы фазовые равновесия жидкость — жидкость при температурах кипегщя для системы ацетон —вода — бутилацетат (И) и жидкостьпар нри 760 мм для систем ацетон — толуол —бутилацетат (I) и (И). Проведен термодинами-ко-топологический анализ структур диаграмм фазового равновесия исследованных систем. Проведено математическое моделирование на ЭЦВМ Одра-1204 фазового равновесия жидкость—жидкость — пар в бинарных и тройных подсистемах по уравнению К НТЕ. [c.122]

Исследования процессов перегонки и ректификации нефтяных смесей показывают, что среди различных физикохимических и термодинамических свойств наиболее сильное влияние на разделение оказывают константы фазового равновесия компонентов смеси. В ряде случаев, например, при четкой ректификации бензиновых фракций, относительная ошибка в расчете констант фазового равновесия компонентов до 20—30% приводит к изменению требуемого флег-мового числа в 1,5—2 раза [36], а прн низкотемпературном разделении природных газов ошибка в 4,5% требует увеличения числа теоретических тарелок на 10% и орошения на 5%, ошибка же в 15% приводит к снижению производительности на 2,4% [37]. Поэтому расчету констант фазового равновесия компонентов должно уделяться самое серь-10 г % езное внимание. [c.42]

В работе Илембитовой Р.Н. [53] приведены эксперимеит зльные данш.1е по константам фазового равновесия узких высококипящих фракций наиболее массовых отечественных нефте й и результате исс.оедования однократного испарения в широком диапазоне изменения состава смесн и параметров режима, включая условия глубоко переработки н(2фти. Показано, что влияние давления на значения констант фазового равновесия в исследованном диапазоне соизмеримо с точностью их определения. [c.84]

Исследования показали, что аналитическая зависимость (4.2) к номофамме Максвелла наиболее близко описывает условия фазового равновесия при физической стабилизации бензинов перегонки нефти и кре [c.87]

Исследование закономерности фазового равновесия в системах углеводород — полярный экстрагент позволило предложить [11] удобный метод, дающий возможность рассчитать относительные коэффициенты активности уц = y /Yi различных пар углеводородов в присутствии полярного экстрагента (при заданном составе раствора и температуре), если известно значение уотн одной пары углеводородов с различной химической активностью Q в данном растворе и значение Vij всех углеводородов в другом растворе, содержащем полярный растворитель (не обязательно заданный), в частности если известны значения уотн углеводородов в экстрагенте при бесконечном разбавлении (y h)- Последнее весьма важно, так как значения у тн могут быть определены методом газожидкостной хроматографии. [c.670]

Фазовое равновесие жидкость — пар в системах углеводороды— экстрагент (включая также абсолютные значения коэффициентов активности компонентов) может быть описано с помощью уравнений Ренона — Праузнитца и Вильсона. Однако при использовании в этих уравнениях констант, вычисленных только по данным исследований фазового равновесия в бинарных системах, не достигается достаточной точности расчета коэффициентов относительной летучести трудноразделимых пар углеводородов [c.671]

Практикум содержит работы iio основным paJдeлaм фнничсско химии. В пособии рассмотрены методы физико-химических измерении, обработки экспериментальных данных и способы их расчетг)в. Большое внимание уделено строению вещесто, первому началу термодинамики, фазовому равновесию 13 одно-, двух- и многокомпонентных системах, химическому равновесию в гомогенных системах и др. Интерес представляют работы по молекулярной спектроскопии и кинетике гомогенных и гетерогенных [)еакций. Изменены работы, связанные с применением термохимических, рентгеноструктурных и некоторых электрохимических методов исследования. Введены работы по расчету сумм состояния и термодинамических функций. [c.2]

Особенно сложно получать надежные кинетические данные для процессов с двухфазными (или большим количеством фаз) потоками, а также для реакций с гетерогенными катализаторами. Здесь нужно убедиться, что исследование кинетики ведется в условии отсутствия существенных диффузионных помех. Применяемые при этом приемы будут описаны ниже. Не менее существенным является также вопрос об измененпи соотношения объемов фаз в ходе реакции вследствие изменения условий фазового равновесия. Достаточно удовлетворительное решение этой задачи удается не всегда. Далее также будут изложены некоторые соображения по этому вопросу. Наконец, для гетерогенно-каталитических реакций помощь в расшифровке кинетики могут оказать специальные электрохимические измерения. Подробно они описаны в монографии [3]. Здесь будет приведено их краткое изложение. [c.65]

В тех случаях, когда изучение фазовых равновесий может проводиться независимо от изучения процесса в целом, оно должно составлять первую стадию исследования и предшествовать изучению кппетпки процесса, гидродинамики, тепло- и массопереноса [c.80]

Методы определения растворимости в сжатых газах твердых веществ, представляющих интерес для геологов, подробно рассмотрены также в работе [Gillingham, 1948 г.]. Методы исследования фазового равновесия в углеводородных системах изложены в книге [Гороян В. И., 1W7 г.]. Выбор метода в значи-тельно11 мере определяется имеющимся количеством исследуемого вещества и газа, интервалом температур и давлений исследования и желаемой точностью получаемых результатов. [c.26]

Несмотря на различную физико-химическую природу рассмотренных выше процессов, разработка математических моделей каждого из них и методология определения параметров во многих аспектах имеет много общего. Прежде всего для каждого из процессов характерны такие этапы, как исследование условий химического и фазового равновесия, причем для большинства из пих по единой методологии и одним и тем же моделям оценка гидродинамической структуры систем с двумя (и более) фазами применительно к выбранному типу оборудования оценка параметров кинетических закономерностей (коэффициентов массопередачи, площади поверхности раздела фаз, коэффициентов диффузии и т. д.) для учета реальных условий массоиереноса установление механизма химических реакций и оценка параметров (для процессов химического превращения, хеморектификации, хемосорбции), выбор разделяющего агента (для комплексов с разделяющими агентами). [c.94]

Анализу физико-химических и термодинамических свойств компонентов и условий фазового равновесия отводится при синтезе схем первостепенная роль. По существу, на него возложены функции генерации эвристических правил на основе исследования свойств реальных смесей. На этапе анализа выявляется, во-первых, принципиальная возможность применения того или иного способа получения целевых продуктов и, во-вторых, область принципиально возможных вариантов схем (см. гл. 4). Может оказаться, что отдельные компоненты смеси образуют азеотропы, и тогда для разделения последних необходимо применять процессы типа азеотропной ректификации, экстракции и т. п. Аналогичная ситуация возникает и при наличии близкокипящих смесей, разделение которых неэффективно обычной ректификацией. С другой стороны, анализ позволяет выявить такие характеристики компонентов (склонность к полимеризации, коррозиоиность и т. п.), которые будут определять начало технологической схемы. Выявление азеотропных смесей и их составов, определение границ областей непрерывной ректификации, а также других особенностей исходной смеси есть формирование эвристических правил, исходящее из физико-химических и термодинамических особенностей смеси, и их учет приводит к значительному сокращению размерности задачи синтеза. [c.489]

Обоснованный выбор способа ведения процесса (группы альтернативных процессов) должен проводиться с учетом ряда факторов, а именно в результате анализа физико-химических, термодинамических свойств смеси и отдельных компонентов исследования условий химического и фазового равновесия эксер-гетического (термодинамического) анализа отдельных установок оценки стоимостных характеристик установок. [c.15]

Пособие составлено а соответствии с программой по физической химии для химических специальностей химико-техвологических вузов и факультетов. В нем подробно изложены основные разделы курса физической химии квантовоиеханические основы теории хниическоЗ связи, строения атомов и молекул, спектральные методы исследования молекулярной структуры, феноменологическая в статистическая термодинамика, термодинамика растворов н фазовых равновесий, электрохимия, химическая кинетика, гомогенный н гетерогенный катализ. [c.2]

Для исследования равновесия при остаточном давлении вплоть до 1 мм рт. ст. Лидерсен и Хаммер [121] разработали прибор, который приводят во вращение, что обеспечивает периодическое обновление пленки жидкости в процессе испарения, а также интенсивное перемешивание кипящей жидкости и конденсата (рис. 53). Прибор был использован, например, для исследования фазового равновесия в системе я-дибутилфталат — -дибутиловый эфир себациновой кислоты при остаточном давлении 1 мм рт. ст. [c.92]

Для дополнительного пояснения понятия теоретической тарелки рядом со схематическим изображением тарельчатой колонны (рис. 58) приведена кривая равновесия, которая иллюстрирует процессы, протекающие в колонне. Допустим, что как и при исследовании фазового равновесия, колонна работает с бесконечным флегмовым числом, т. е. без отбора дистиллята. В колбу загружена смесь, содержащая = 10% (мол.) компонента 1 (легколетучий). Пары, образующиеся при испарении кубовой жидкости, после установления равновесия имеют концентрацию у = 25% (мол.). При конденсации этих паров образуется жидкость состава Х2 на тарелке 2 (колбу рассматриваем как тарелку ). Пары, поднимающиеся из перегонной колбы, за счет теплообмена с жид- [c.95]

В своем обзоре Фуртер [91 ] анализирует степень влияния солевого эффекта на перегонку с точки зрения возможности использования подобных методов в промышленности, особенно при экстрактивной ректификации. Ряд работ Шуберта с сотр. [92] посвящ,ен исследованию влияния различных хлоридов металлов и других простых солей на изотермическое фазовое равновесие систем пропанол—вода, н-бутанол—вода, а также метанол—вода. [c.323]

Была проведена серия опытов по исследованию регенерации про-пиленкарбоната, насыщенного углекислотой, на модельной установке по очистке газовых смесей от СО2 под давлением до 12 МПа производительностью 16 м /ч. Кроме того, получены данные по фазовому равновесию системы СО2 - проаиленкарбонат статическим методом по методике [I]. Цель исследования - определение зависимости степени регенерации насыщенного абсорбента от температуры, давления и расхода отдувочного азота. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология