Материальная система компоненты

Доказательство сделано для системы из трех ступеней при предположении, что рафинат А и растворитель С совершенно не растворимы друг в друге, а коэффициент распределения т. —величина постоянная. На отдельные ступени подаются разные количества растворителя С , Сг, Сд. Материальный баланс компонента В по ступеням дает уравнения [c.119]

Зависимость между количествами обоих возвратов можно вывести математически, пользуясь материальным балансом компонента А для обеих секций системы. [c.162]

Со значением свободной энергии, отнесенной к отдельному компоненту сложной материальной системы, связывают понятие химического потенциала (в большинстве случаев он определяется для 1 моля вещества). Химический потенциал зависит от свойств вещества н концентрации данного компонента в системе. Каждый процесс, ведущий к изменению состава (например, диффузия, химическая реакция), протекает п направлении уменьшения химического потенциала всех компонентов системы. Следовательно, если химический потенциал некоторых компонентов материальной системы в различных точках имеет различную величину, то этот компонент при отсутствии каких-либо препятствий перейдет от точки с большим химическим потенциалом к точкам с меньшим химическим потенциалом. В результате система приближается к равновесию и достигает его, когда химические потенциалы всех компонентов по всему объему станут одинаковыми. [c.9]

Необходимо отметить, что число факторов в деятельности человека и их различных признаков (видов работ, свойств машин, показателей окружающей среды, актов, действий), на которых могут произойти сбои и отказы, ошибки и упущения, а также несчастные случаи и аварии, бесконечно велико. Ибо известно [19], что материальное дробление компонента всякой системы безгранично. Выполненными под руководством автора исследованиями установлено, что при проходе 1 м скважины в составе деятельности бурильщика, например, насчитывается более 2000 элементарных составляющих процесса труда и их различных признаков. Каждый из этих элементов может явиться объектом, на котором или по причине которого произошел несчастный случай или авария. [c.213]

Получим теперь феноменологические уравнения вида (5.193) в соответствии с выражением (5.205). Ранее было сказано, что каждый поток является линейной функцией всех термодинамических сил. Однако потоки и термодинамические силы, входящие в выражение (5.205) для диссипативной функции, обладают различными тензорными свойствами. Некоторые являются скалярами, другие — векторами, а третьи представляют собой тензоры второго ранга. Это значит, что при преобразованиях системы координат их компоненты преобразуются различным образом. В результате оказывается, что при наличии симметрии материальной среды компоненты потоков будут зависеть не от всех компонент термодинамических сил. Это обстоятельство называют принципом симметрии Кюри. Самой распространенной и простой средой является изотропная среда, т. е. среда, свойства которой в равновесном состоянии одинаковы во всех направлениях. Для такой среды потоки и термодинамические силы различной тензорной размерности не могут быть связаны друг с другом. Поэтому векторные потоки должны линейно выражаться через векторные термодинамические силы, тензорные потоки — через тензорные термодинамические силы, а скалярные потоки — через скалярные термодинамические силы. Сказанное позволяет написать следующие линейные феноменологические уравнения [c.88]

Считаем, что как и в случае однофазной системы, компонент (теперь это металл или реагент), присутствующий в недостаточном количестве, полностью связывается в комплекс. Объемы фаз для простоты полагаем равными. Допускаем также, что промежуточные комплексы, продукты гидролиза и комплексы с посторонними комплексообразующими веществами отсутствуют. В таком случае справедливо уравнение материального баланса [c.138]

Мы уже видели (гл. II, 7), что самопроизвольно совершаются только такие химические превращения, которые протекают в направлении уменьшения свободной энергии с помощью этих процессов и при применении соответствующих устройств мы можем получать работу. Это значит, что химические силы действуют в том же направлении. Поэтому химическим потенциалом мы называем свободную энергию, отнесенную к отдельной компоненте сложной материальной системы (в большинстве случаев он задается для одного моля). [c.149]

Диффузия — это перенос химического вещества в материальной системе, состоящей из двух или более компонентов, из областей, где его концентрация в данной фазе выше, по направлению к областям, где концентрация ниже, или (в неидеальных смесях) в области с более низкой активностью. Движущей силой диффузии в одной фазе и при одинаковой и постоянной температуре во всей системе является разность химического потенциала диффундирующего вещества, имеющая обычно такой же знак, как и разность концентрации. [c.174]

Компоненты в смесях или растворах могут переноситься из одной точки пространства в другую под воздействием вязкого течения материальной системы (как целого), диффузией, вызываемой градиентом химического потенциала, и миграцией, вызываемой градиентом электрического потенциала при постоянной температуре. Поток, обусловленный этими тремя процессами переноса для -го компонента с концентрацией С в разбавленном растворе и при постоянной температуре, описывается выражением [c.300]

Процесс разделения веществ можно определить как переход материальной системы, состоящей из различных компонентов, из состояния более или менее равномерного распределения всех компонентов в объеме системы в состояние пространственно разделенных компонентов. В связи с этим разделение веществ основывается на направленном движении частиц против градиента концентрации. [c.6]

Выбор веществ в качестве компонентов произволен. Число компонентов вполне определено. Надо, однако, помнить, что даже для одной и той же материальной системы число компонентов зависит от условий, при которых находится система. Например, газовая смесь состоит из водорода, азота и аммиака. При отсутствии катализатора смесь содержит три компонента. В качестве таковых можно выбрать, например, водород, азот и аммиак. Можно поступить иначе в качестве трех компонентов выбрать три независимые друг от друга алгебраические суммы из водорода, азота и аммиака, Пусть газовая смесь из водорода, азота и аммиака находится в присутствии катализатора. Он устраняет химическое торможение реакции. Тогда число компонентов будет равно двум в этом случае исключены независимые друг от друга изменения чисел молей водорода, азота и аммиака. Этими двумя компонентами можно выбрать любые два вещества из трех. Двумя компонентами можно также выбрать две независимые друг от друга алгебраические суммы, в которые входят любые два вещества из трех. [c.306]

Используют два вида математического описания процессов разделения многокомпонентных смесей. Согласно одному, рассмотренному ранее, при расчете стационарных состояний тарельчатых колонн, процесс разделения описывается системой алгебраических уравнений, описывающих материальные балансы всех разделяемых компонентов на каждой тарелке колонны. Решение этой системы уравнений обеспечивает расчет разделения при допущении постоянства мольных потоков пара и жидкости по высоте секций колонны. В случае недопустимости этого предположения, как это, например, имеет место при ректификации смесей, теплосодержание которых в сильной степени зависит от состава, Необходимо дополнить систему уравнений, описывающую материальные балансы компонентов, системой уравнений, которая учитывает тепловые балансы на каждой тарелке, и проводить расчет с учетом изменения мольных потоков пара и жидкости по высоте секций колонны. [c.93]

Для простейшего случая - системы локального чистого оборотного цикла с градирней, заполненной и подпитываемой водой с концентрациями компонентов Со, содержание этих компонентов в оборотной воде после пуска системы в работу возрастает по экспоненциальному закону, приближаясь к предельной концентрации Спр- Продолжительность достижения практически предельных концентраций (несколько часов) весьма невелика по сравнению с продолжительностью работы (месяцы, годы) системы оборотного цикла с предельными концентрациями компонентов в оборотной воде. Поэтому практическое значение для проектирования и эксплуатации имеют предельные концентрации, соответствующие установившемуся динамическому равновесию между поступлением и выводом компонентов. Это равновесие и материальный баланс компонентов описываются формулой [c.58]

Для хроматографии принципиально необходима двухфазная система. Одна фаза — твердая — называется неподвижной или стационарной. Она может состоять либо из одного только твердого вещества (адсорбционная хроматография), либо из твердого вещества, пропитанного жидкостью (распределительная хроматография) эти вешества находятся в колонке или состоят из полос или листов фильтровальной бумаги. Другая фаза — подвижная она состоит из газа, жидкости, растворенного твердого вещества или представляет собой коллоидальный раствор. Подвижная фаза в любом случае либо представляет собой пробу, либо содержит ее. Между компонентами пробы и обеими фазами возникает материальное равновесие компоненты пробы распределяются между подвижной и неподвижной фазами. [c.5]

Способ представления состава нефтяных смесей влияет на фор-му записи исходной системы уравнений математического описания процесса и на особенности расчета процесса ректификации. При интегральном методе представления непрерывной смеси все расчетные уравнения сохраняют свой вид, как и для дискретных смесей, если в них заменить концентрации компонентов дифференциальными функциями распределения состава смеси. Например, уравнения материального баланса и фазового равновесия при ректификации непрерывной смеси в простой колонне принимают следующий вид [c.87]

Исходя из соображения, что общее число кмолей компонентов системы до и после процесса остается неизменным, а меняется лишь их распределение между фазами, можно составить уравнение материального баланса по числу кмолей низкокипящего компонента (НКК) [c.65]

Графически представленная связь между степенью отгона и температурой процесса однократной перегонки под заданным внешним давлением называется кривой однократной перегонки. Как показано выше, ее уравнение для бинарной системы получается путем совместного решения уравнений материального баланса, написанных для каждого компонента, и уравнения парожидкостного равновесия. [c.68]

Уравнение материального баланса процесса однократной перегонки многокомпонентной системы по общему числу молей потоков сырья, дистиллята и остатка сохраняет, очевидно, вид уравнения (11.1), а материальный баланс по произвольному -тому компоненту системы представится выражением [c.72]

Дальнейший расчет ведется обычным путем определяются Н/Ь или В Ь по концентрациям первого компонента в сырье и продуктах с последующим нахождением по материальному балансу содержания в дистилляте всех остальных компонентов системы [c.365]

Исходя из соображения, что веса компонентов системы до и после испарения остаются неизменными, меняется же их распределение между фазами, можно составить уравнение материального баланса рассматриваемого процесса [c.42]

Пусть к концу частичного однократного испарения начальной смеси при температуре I весовая доля отгона равна е. В момент достижения равновесия вес паров будет равен 1е и вес жидкого остатка Ц1—е). Из уравнения материального баланса по компоненту да, играющему роль низкокипящего компонента, можно вывести соотношение, выражающее весовую долю отгона е в функции составов равновесных фаз и начального состава системы [c.44]

Расходы тепла на проведение однократных процессов испарения и конденсации однородных в жидкой фазе при точке кипения растворов частично растворимых веществ удобнее всего определять по тепловым фазовым диаграммам. Пусть исходная жидкая система состава а и веса L, находящаяся при некоторой температуре tf , более низкой, чем ее точка кипения под заданным внешним давлением, нагревается до температуры t однократного испарения и равновесно разделяется на две фазы— паровую и жидкую. Пусть вес паровой фазы О, состав у и теплосодержание Q, вес жидкой фазы g. состав х и теплосодержание д. Если начальное теплосодержание сырья составляло Q , и на его нагрев от о до t было затрачено У калорий тепла, то можно написать следующие уравнения теплового баланса процесса и материального баланса по общему весу потоков и по весу содержащегося в них компонента w [c.62]

Материальный баланс по общему весу потоков и по весу содержащегося в них компонента а для объема колонны, заключенного между каким-либо текущим сечением промежуточной секция и низом колонны, совместно с тепловым балансом того же объема колонны приводит к следующей системе уравнений [c.128]

Кубовый остаток, который вследствие наличия азеотропа бу дет содержать некоторое количество Р, а также Е, А, В и С, следует возвращать в реактор. Часть кубового остатка нужно удалять из системы для того, чтобы предупредить чрезмерное накопление компонента Е. Эти соображения находят отражение на схеме материальных потоков (рис. 1У-4). Необходимые для расчета данные приведены ниже [c.52]

Фазовое и химическое равновесия. По характеру возможностей изменения состава отдельных фаз, составляющих термодинамические системы, последние можно подразделить на две большие группы. К первой группе относятся системы, в которых не протекают обратимые химические реакции, а ко второй — системы, в которых эти реакции имеют место. В первом случае равновесие (в дальнейшем будем называть его фазовым) помимо прочих условий устанавливается в изолированной системе за счет перераспределения масс компонентов между отдельными фазами. Во втором случае достижение равновесия (в дальнейшем будем называть его химическим) помимо отмеченного процесса в первую очередь связано с течением химической реакции. Разумеется, понятие химического равновесия включает в себя также понйтия фазового равновесия, однако наличие химической реакции на ладьгвает дополнительные конкретные условия на изменение состава материальной системы. Ниже подробно рассмотрим условия фазового и химического равновесий. [c.201]

Открытая материальная система (или система с переменными количествами компонентов) может взаимодействовать с окружающей средой не только посредством рабочих или тепловых откликов , но также получая от нее (или отдавая ей) те или иные количества веществ, входящих в состав системы. Пусть некоторая закрытая материальная система содержит k различных веществ и находится в условиях Т, р = onst. Обозначим через G энергию Гиббса всей системы. Выделим в этой системе мысленно некоторую часть (1), которую будем рассматривать как открытую систему с энергией Гиббса Ои а остальную часть закрытой системы (2) будем считать внешней средой, имеющей [c.60]

Весовое количество находящихся в системе компонентов до и после испарения остается неизменным. Разнгща заключается лищь в том, что до испарения оба компонента смеси представляют собой жидкость, а после испарения часть их переходит в парообразное состояние. Исходя из зтого, уравнение материального баланса процесса однократного испарения по легкоки-пяшему компоненту будет иметь следующий вид [c.19]

В системе (4.15) первые ТУ уравнений описывают условия термодинамического равновесия — равенство летучестей компонентов в сосуществующих паровой и жидкой фазах. Следующие N уравнений описьгоают материальный баланс компонентов в фазах. Летучести компонентов в паровой /1 у а жидкой фазах рассчитываются на основе известных термодинамических соотношений с использованием уравнений состояния фаз. [c.125]

Технологические схемы разделительных установок могут быть выполнены также из системы простых или многосекционных колонн со связанными материальными и тепловыми потоками. На рис. II-13 в качестве примера приведены технологические схемы из системы простых и сложных колонн со связанными материальными и тепловыми потоками для разделения трехкомлонентнеа смеси. Схемы по рис. П-13, а требуют наиболее сложного конструктивного решения и поэтому в настояш ее время в дролмышлен-ности используют схемы по рис. П-13, б схемы по рис. П-13, в целесообразно применять для четкого разделения исходной смеси на целевые компоненты или фракции. [c.117]

При разделении пропилен-пропановой фракции примеси срёдне-летучих компонентов (ацетилена, прооадиена и мётйлацетилена) предлагается выделять в системе колонн со связанными тепловыми и материальными потоками (рис. -27) [36]. В соответствии с приведенными схемами боковой погон со средних тарелок (тарелки питания) с повышенным содержанием примесей подается на разделение в полную ректификационную колонну, где выделяется пропан (рис. У-27,а) нли пропилен (рис. У-27,б), в значительной степени свободный от примесей. Поток нижнего или верхнего продуктов второй колонны подается затем в первую колонну, и в среднее се- [c.305]

Слово стехиометрия (от греческого ато1)(е1оу) буквально означает измерение элементов некоторого ряда или серии, но обычно оно применяется ко всем способам вычислений, касающихся компонентов химической системы. Мы будем использовать его там, где приходится иметь дело со структурой арифметических соотношений меАгду веществами, участвующими в химическом процессе. По существу, стехиометрия — это бухгалтерия материальных компонентов химической системы. [c.14]

Вывод основных расчетных выражений, используемых для определения количеств и составов равновесных фаз процесса однократной перегонки углеводородных систем в присутствпп водяного пара, ведется обычным путем — совместным решением уравнения материального баланса (11.52) и обобщенного уравнения парожидкостного равновесия (11.54). Если решить эти два уравнения относительно или у. и просуммировать полученные выражения по всем п углеводородным компонентам системы, можно получить [c.88]

В ходе ректификации в качестве дистиллята колонны будет отбираться низкокипящий азеотроп Е , кривые же разделения будут выходить из фигуративной точки наименее летучего в данной области диаграммы компонента и, огибая участок треугольной диаграммы, примыкающий к компоненту промежуточной летучести, сходиться в фигуративной точке Е - Так, если точка кипения компонента а выше, чем компонента Ь, то характер кривых ректификации системы Ь, представляющей смесь азеотропа Еу и разделительного агента Ъ, представится линиями, показанными на рис. VII.5. Если же точка кипения а ниже, чем у разделительного агента, то кривые ректификации, согласно рис. VII.6, выходят из фигуративной точки Ъ, огибают участок, примыкающий к вершине а, и сходятся в фигуративной точке Е наиболее низкокиняшего азеотропа. Легко заметить, что независимо оттого, выше точка кипения разделительного агента Ь или ниже, чем -у компонента а, кривые ректификации весьма схожи. Следует только иметь в виду, что при добавлении Ъ к Еу необходимо строго придерживаться условий материального баланса, тогда фигуративная точка Ь их суммы попадает на прямую баланса а а- [c.331]

Как будет показано далее, в отличие от случая разделения бинарной системы, для сложной колонны нельзя назначать заранее полный состав обоих ее продуктов. Обычно наперед назначаются концентрации двух компонентов — одного в дистилляте, другого в остатке, или же относительные извлечения этих компонентов из заданного сырья, а необходимое сочетание концентраций лсех остальных компонентов дистиллята и остатка, отвечающее выбранным условиям разделения, определяется методом последовательных приближений, чаще всего путем совместного решения уравнений материального баланса и парожидкостного равновесия. [c.344]

В связи с тем, что по оси абсцисс отложены концентрации высококипящего компонента т системы, с повышением температуры однократного испарения составы фаз возрастают, т. е. и жидкая и паровая фазы обедняются низкокипящим компоней-том а. Материальный баланс однократного испарения в рассматриваемой системе представляется тем же уравнением 20, что и в случае однократного испарения однородной жидкой смеси частично растворимых компонентов эвтектического типа, и степень отгона определится как [c.56]

Материальный баланс но количеству одного какого-нибудь компонента ос1гован на том, что количества компонентов системы до и после процесса в ступени или в группе стунепей остаются неизменными, лгеняется же их распределение между потоками. [c.136]

В остальных столбцах табл. VII.20 по обычным уравнениям материального баланса нитательпой секции последовательно рассчитаны для всех у т С-компонентов системы значения g ,x и далее соответствуго- [c.414]

Для современных промышленных установок, перерабатывающих типовые восточные нефти, рекомендуются следующие фракции, из которых составляются материальные балансы переработ-. ки бензин 62—140°С (180°С), керосин 140 (180)-240°С, дизельные топлива 240—350 °С, вакуумные дистилляты 350—490 °С (500 °С), тяжелый остаток — гудрон >490(500 °С). Нефти сильно различаются по фракционному составу. Некоторые нефти богаты содержанием компонентов светлых, и количество в них фракций, выкипающих до 350 °С, достигает 60—70 вес. %. Фракционный состав нефтей играет важную роль при составлении и разработке технологической схемы процесса, расчете ректификационной системы и отдельных аппаратов установки. Температуры выкипания отдельных фракций зависят от физико-химических свойств, нефти. Последние учитываются при разработке и выборе схем первичной переработки, аппаратурном и материальном оформлении установки. Так, при переработке нефтей, содержащих серу, требуются дополнительные процессы гидроочистки для обессеривания нефтепродуктов, а для парафинистых нефтей — депарафинизацион-ные установки по обеспарафиниванию фракций, особенно кероси-но-газойлевых. Для проектирования новых установок необходимо разработать соответствующий регламент и получить нужные рекомендации. [c.23]

В простейших случаях соотношения между степенями превращения реагентов видны непосредственно, но в сложных случаях необходима определенная система. Каждая реакция в данной группе должна быть пронумерована, и исходные и конечные количества реагентов устанавливаются и учитываются для каждой реакции отдельно. Для тех веществ, которые являются компонентами нескольких реакций, исходное количество в последующей реакции является таким же, как и конечное количество в последней предыдущей реакции, в которой принимало участие это вещество. Удобно обозначить конечное количество вещества в любой реакции номером этой же реакции. Затем записываются все возможные материальные балансы между исходными, промежуточными и конечными количествами веществ. Балансовые уравнения затем можно преобразовывать с целью исключения промежуточных количеств, оставляя только уравнения, еедержащие исходные и конечные количества для суммарной реакции. Рассмотрим два примера. [c.68]