Диаграммы давление пара—состав смеси

Классическим примером азеотропной смеси углеводородов с минимальной температурой кипения являются циклогексан и бензол [14]. Эти вещества, кипящие соответственно при 80,8 и 80,1°, образуют азеотропную смесь, кипящую при 77,7°. Кривая давления пара этой смеси подобна кривой показанной на рис. 13. На рис. 14 показана х — г/-диаграмма для этой смеси. Состав азеотропной смеси соответствует точке пересечения кривой у = х) и прямой, образующей с осями координат угол в 45° (у = х). Если производить фракционную перегонку смеси бензола с циклогексаном, содержащей 20%о мол. циклогексана, то первым погоном будет [c.120]

Если кривая общего давления пара имеет максимум (на диаграмме кип —состав ему соответствует минимум температуры кипения), ТО сначала преимущественно будет отгоняться азеотропная смесь, а в остатке накопится то вещество, которое имелось в данной смеси в избытке по сравнению с азеотроп-ным составом. [c.214]

Из табл. 55 и диаграмм (рис. 60 и 61) видно, что при кипячении раствора, содержание НМОз в котором ниже 68,4%, в парах будет больше воды и меньше азотной кислоты. Если же содержание НМОз в растворе выше 68,4%, то при кипячении его в парах будет больше азотной кислоты и меньше воды. Таким образом, при перегонке разбавленной азотной кислоты при помощи непосредственного кипячения можно упарить ее до содержания НМОз 68,4% (азеотропная смесь), после чего смесь будет перегоняться без изменения состава. Кислота такой концентрации имеет максимальную температуру кипения, равную 121,9°. Изменение давления при перегонке водного раствора азотной кислоты почти не влияет на соотношение составов паровой и жидкой фаз. Так, повышение давления от 110 до 1220 мм рт. ст. изменяет состав азеотропной смеси с 66,8 до 68,4% НМОз- [c.200]

Зависимость давления пара над однородной бинарной смесью жидкостей от ее состава может быть представлена тремя типами диаграмм. Соответственно различают три типа неограниченно сме-шивающихся жидкостей 1) подчиняющихся закону Рауля, 2) не-подчиняющихся закону Рауля, но без максимума или минимума на кривой зависимости давление — состав, 3) не подчиняющихся за- [c.31]

Растворы, образующие пары того же состава, что и жидкая фаза, называются азеотропными смесями. Точка кипения азеотропной смеси лежит выше (или соответственно ниже) точек кипения каждого из компонентов. Диаграммы состояния, приведенные на рис. 55,а и 55,6, построены в координатах состав—температура, причем давление постоянно. При изменении давления азеотропная смесь может оказаться уже другого состава. При определении числа степеней свободы в точках кипения азеотропных смесей необходимо иметь в виду, что состав паров и жидкости одинаков, и поэтому азеотропные системы следует рассматривать как системы однокомпонентные, и их фазовые превращения ничем не отличаются от фазовых превращений чистых компонентов А и В в точках Та иТ . Таким образом, в точках т (рис. 55,а и 55,6) мы имеем одну фазу — жидкую, в точках а могут быть две фазы — жидкая и парообразная или только одна из них в точках п — одна фаза — парообразная. [c.213]

При перегонке смесей двух взаиморастворимых жидкостей следует иметь в виду, что в парообразной фазе преимущественно будет присутствовать тот компонент, который обладает наибольшей упругостью пара на данной диаграмме или наименьшей температурой кипения. В смесях, имеющих на кривых давления пара или температуры экстремумы (максимумы или минимумы), растворы, соответствующие этим точкам (азеотропные смеси), при перегонке ведут себя как самостоятельные компоненты. Азеотропные смеси имеют постоянную температуру кипения и не меняют свой состав в процессе перегонки. Для решения вопроса какого состава смесь будет перегоняться и что будет в остатке, диаграмму делят в точке экстремума на две самостоятельные диаграммы и рассматривают каждую половину отдельно. [c.56]

Рассмотрим фракционную перегонку двухкомпонентной жидкой смеси, не образующей азеотропного раствора, пользуясь диаграммой кипения (рис. 136). Для разделения исходную смесь состава X о нагревают при постоянном давлении до кипения (фигуративная точка Оо), при этом получается первый пузырек пара (фигуративная точка Ьо) состава Пар по сравнению с исходной жидкостью более богат легколетучим компонентом В, а раствор обогащается компонентом А и его температура кипения при подводе теплоты возрастает (фигуративная точка а ). В процессе перегонки состав жидкого раствора изменяется от Х до а состав пара — от Ко ДО Кх- Если весь полученный пар сконденсировать (первая фракция), то конденсат будет иметь состав У и промежуточный между Ко и У . При кипении оставшейся жидкости (фигуративная точка 04) состава Х1 получается пар, также обогащенный легколетучим компонентом В. При изменении состава жидкого раствора от Х1 до состав пара меняется от У г до У и получается конденсат состава У2 (вторая фракция). При дальнейшем испарении оставшейся жидкости аналогично можно получить третью, четвертую и т. д. фракцию, при этом кипящая жидкость по составу будет приближаться к чистому компоненту А с температурой кипения Т. Если каждую из полученных фракций подвергнуть аналогичной перегонке, то получится набор новых фракций, обогащенных легколетучим компонентом. Сходные по составу фракции объединяют и подвергают дальнейшему фракционированию до тех пор, пока конденсат не будет представлять собой практически чистый компонент В, а перегоняемая жидкость — чистый компонент А. [c.394]

Температуры затвердевания смесей jH.j — Oj и давления паров над ними представлены в табл. 11.57. Диаграмма состояния системы ацетилен --двуокись углерода [1] при 1 ат показана на рис. 11.13. Границы области сосуществования жидкости и паров для смесей, содержащих от 7 до 51% двуокиси углерода, столь близко примыкают друг к другу, что не показаны на рисунке, кроме небольшого участка для смесей, более богатых двуокисью углерода. В этой области образуется азеотропная смесь, состав которой близок к составу эвтектики. На том же рисунке пунктиром показаны кривые равновесия твердая фаза — пар для давления выше атмосферного. [c.115]

На рис. 2, б, в, г изображены изотермич. (при постоянной темп-ре) диаграммы давления пара двойных Ж. с. Линия жидкости обозначена буквой I, линия пара — буквой g. Нод линией нара лежит ноле пара, точки к-рого изображают состав и темп-ру пара в отсутствии жидкости. Над линией жидкости лежит поле жидкости, точки к-рого изображают состав и темп-ру жидкости без пара. Смесям жидкости и пара, находящимся в равновесии, соответствует поле, лежащее между линиями жидкости и пара напр., точка на рис. 2, б изображает смесь пара, отвечающего точке с и жидкости, отвечающей точке d [c.29]

Анализ диаграммы давление — состав. щъы (рис. 26), характеризующие составы сосуществующих фаз (насыщенного пара и кипящей жидкости) делят диаграмму на три области. Под кривой пара находится область перегретого пара, над кривой жидкости — область жидкости, между кривыми — гетерогенная область — смесь жидкости и пара (влажный пар). [c.101]

Рассчитать и определить по диаграмме парциальные давления и общее давление пара при 100° С и 0,2 мол. доли бензола. Определить, при какой температуре закипит эта смесь под давлением 760 мм рт. ст. и какова будет мольная доля бензола в парах. Каков будет состав жидкой смеси при 135° С. [c.184]

Интегральные испарение и к(ш-денсация. На диаграмме температура— состав для бинарной системы, показанной на рис. 155, точка А отвечает жидкой смеси состава х . При изобарном нагревании этой жидкости она следует по пути АВ (постоянный состав). В точке J образуется первый пузырек пара, состав которого отвечает точке D. (Заметим, что при равновесии сосуществующие фазы должны иметь одинаковую температуру.) Если нагревание продолжается при постоянном составе и пар из системы не удаляется, то достигается точка, подобная точке , в которой система представляет смесь двух фаз (состава F и О). Если продолжается подвод тепла к системе (при постоянном давлении и при постоянном общем составе), то достигается точка N, когда в системе остаются только следы жидкости (точка росы С). Выше точки Н начинается область перегре- [c.662]

С появлением в системе второго компонента изменяются также и диаграммы давление-температура. Кривые точек начала кипения и точек росы не совпадают и образуют фазовую диаграмму, на вид которой, кроме температуры и давления, влияет исходный состав смеси. Крайние левая и правая кривые на диаграмме (см. рис. 56, б) соответствуют давлениям насыщенного пара для чистых компонентов - этана и н-гептана с критическими точками С2 и С7. Между ними расположены фазовые диаграммы смесей этана с н-гептаном с содержанием этана 90,22 50,25 и 9,8 мас.% с соответствующими критическими точками С, С и С ". Пунктирная линия представляет собой огибающую критических точек системы этан-н-геп-тан. Линии Л]С, А2С и Л3С " - кривые точек начала кипения рассматриваемых смесей (выше и слева от них смесь находится в жидком состоянии), В]С В2С и В С -линии точек росы соответствующих смесей. Ниже и справа от этих линий смесь находится в газообразном состоянии. Между кривыми точек начала кипения и точек росы расположена двухфазная область. Из рис. 56, б следует, что с увеличением содержания н-гептана в системе критическая точка, находящаяся вначале слева от максимальных значений давления и температуры, при которых две фазы могут существовать в равновесии, сдвигается вправо. Кривые точек росы и начала кипения при этом приближаются к кривой давления насыщенного пара преобладающего в смеси компонента - н-гептана. Аналогично изменяются также критические температуры и давления при изменении состава смеси. [c.126]

Способность ограниченно смешивающихся жидкостей образовывать гетероазеотропы используется для разделения азеотропных смесей в системах с неограниченной взаимной растворимостью компонентов. Так, азеотропная-смесь в системе пиридин — вода, содержащая 57% пиридина и кипящая при 365 К, методом перегонки не может быть разделена на чистые компоненты. Однако если к такой азеотропной смеси добавить бензол, который образует с водой гетероазеотроп, кипящий при более низкой температуре (342 К), то при перегонке водных растворов пиридина в присутствии бензола можно получить чистый пиридин, а вода вместе с бензолом в виде гетероазе-отропа перейдет в дистиллят. Диаграмма на рис. 139 отвечает системе, в которой гетероазеотроп не образуется. В такой системе во всем интервале концентраций пар богаче жидкости компонентом Б, имеющим более низкую температуру кипения при заданном давлении. Такие системы характеризуются тем, что состав пара (точка О), равновесного с жидкими растворами (точки С и D), не является промежуточным между составами жидких растворов. Кроме того, температура равновесной трехфазной системы не будет самой низкой температурой, при которой существует равновесие пар—жидкость. Систему с ограниченной взаимной растворимостью компонентов второго типа перегонкой можно разделить на два чистых компонента. Примерами систем данного типа могут служить системы вода — фенол, гексан — анилин, вода — никотин, бензол — ацетамид, метанол — тетраэтил-силан и др. [c.398]

При дросселировании энтальпия и состав не изменяются, следовательно, точки 2 и 5 занимают на диаграмме одно и то же положение для давлений ро а р. Получается смесь (5), состоящая из соли и раствора с температурой несколько более высокой, чем (пар над раствором перегрет) и содержанием соли Хв- Смесь эта разделяется на насыщенный раствор (С) и кристаллы (7). Расход тепла в нагревателе на 1 кг начального раствора определяется отрезком 1 — 2. Это тепло можно пересчитать, как и во всех предыдущих случаях, на 1 кг полученной соли. От количества этого тепла зависит производительность процесса. [c.405]

Гетероазеотропы. Отличительная особенность гетероазеотропов—равенство состава пара и валового состава жидкости, фактические составы которых отличаются от состава пара. Изменение температуры влечет за собой изменение составов всех фаз, однако между ними существует линейная зависимость, которая объясняется тем, что смесь, имеющая состав паровой фазы, может быть получена смешением жидких фаз в определенном соотношении. Иначе говоря, в треугольной диаграмме составы жидкой и паровой фаз лежат на одной ноде. Вопрос о влиянии температуры на состав тройного гетероазеотропа исследован в работе [190]. Рассматривая химический потенциал каждого компонента как функцию температуры, давления и молярных долей двух компонентов и производя преобразования, аналогичные сделанным выше, можно получить расчетные уравнения [c.153]

Это хорошо видно из диаграммы рис. 54, на котором показана зависимость температуры кипения смеси двух жидкостей (веществ) А и Б от состава жидкой смеси и состава пара, с которым жидкая смесь находится в равновесии. На оси ординат отложены температуры кипения при постоянном давлении, на оси абсцисс — состав жидкой смеси или пара. Начальная точка на оси абсцисс отвечает чистому веществу А (100% вещества А и 0% вещества Б), конечная точка — чистому веществу Б (100% вещества Б и 0% вещества А), промежуточные точки—различным смесям веществ А и Б, например 50% А и 50% Б 80% А и 20% Бит. д.). Удобства такого способа изображения состава очевидны. На диаграмме получаются две кривые кривая жидкости (нижняя) выражает состав кипящей жидкости, и кривая пара (верхняя) выражает состав пара. Как видно, при всех температурах пар имеет иной состав, чем жидкость, т. е. он всегда богаче более летучим компонентом. [c.41]

По диаграмме р—л легко определить температуру кипения смеси при известном внешнем давлении Р, под которым смесь находится в аппарате. Оно может быть меньше, больше или равно атмосферному. Проведя на рис. 5 горизонтальную линию МЫ, получим точку пересечения 2. Эта точка соответствует составу и температуре смеси, которая кипит при заданном давлении. Например, при давлении Р и температуре I кипит смесь, содержащая х мольных долей НК (смесь состава х). На этой диаграмме легко также определить графически парциальное давление, а по нему найти состав пара НК над жидкостью при температурах кипения (см. Р и Рнк на рис. 5). [c.15]

Диаграмма на рис. 68 показывает соотношение между составом пара и составом жидкой смеси, из которой он образуется при температуре кипения. На оси ординат отложены температуры кипения, а на оси абсцисс — состав (смеси или пара). Давление остается постоянным. Кипящая жидкость имеет иной состав, чем ее пар, поэтому на диаграмме изображены две кривые. Верхняя кривая представляет состав пара, нижняя — состав кипящей жидкости. Возьмем смесь, отвечающую точке С диаграммы. Температура кипения этой смеси равна а состав пара отвечает точке В. Для смеси, соответствующей по составу точке Е, имеем температуру кипения t °, а состав пара дается точкой Р. Содержание вещества В в парах второй смеси меньше, чем в парах первой смеси. [c.243]

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]

Работа с днагра.ммой аналогична рассмотренной для случая диаграммы давления пара. Напрнмер, возьмем жпчкую смесь состава о и нагреем ее от начального состоянпя а,. Она закипит при температуре, соответствующей Us. При этой температуре жидкость имеет состав а-2, а пар —состав а ц. Пар богаче более лету- [c.255]

Если вид диаграммы состав — давление пара некоторой системы такой же, как на рис. 8, то примерный вид диаграммы состав — температура кипения будет такой, как на рис. 11 . Смесь двух жидкостей кипит, как правило, в некотором интервале температур, ибо по мере выкипания ее состав изменяется. Линия А 1В (кривая жидкости) изображает те.мпературы начала кипения, а линия (кривая пара) A gB — температуры конца кипения. Область ААЧВ В,. лежащая ниже кривой жидкости, является полем жидкости, а область, лежащая выше кривой пара,— полем пара. Область A gB lA, лежащая между кривыми жидкости и пара, является полем смесей жидкости и пара, находящимся в равновесии одних с другими (принцип соответствия). Во всем остальном диаграммы давления пара и температур кипения сходны между собой. [c.34]

Если составы исходной смеси и пара различны, например жидкая смесь обогащена компонентом В (точка х ), то при давлении (точка D) будут испаряться обе жидкости и образуется насыщенный пар> состава х (точка С). Когда при испарении весь компонент А перейдет в пар, останется одна жидкая фаза, представляющая собой компонент В. Дальнейшее испарение жидкого компонента В приведет к изменению состава пара от х до х и к понижению давления (фигуративная точка Е). Во всем интервале давлений от точки D до точкис пар насыщен относительно компонента В и ненасыщен (перегрет) относительно компонента А. Дальнейшее понижение давления до точки F приведет к тому, что пар станет ненасыщенным и относительно компонента В. На диаграмме (рис. 140) можно выделить четыре области / — перегретый пар // — жидкий компонент А и пар, состав которого определяется точками, лежащими на кривой аС III — жидкий компонент В и пар, состав которого определяется точками, лежащими на кривой ЬС IV — две жидкие фазы (практически чистые компоненты). [c.399]

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]

В ряде практических случаев диаграммы взаимнорастворимых компонентов усложняются по сравнению с диаграммой, приведенной на рис. 18. Так, например, на диаграмме кипения азотной кислоты верхняя линия состава паров имеет максимум, а линия состава жидкости состоит из двух ветвей, сходящихся в максимуме. Азео-тропная смесь веществ, соответствующая температурному максимуму, имеет такой же состав паров, как и состав жидкости, а на диаграмме давление — состав эта точка отвечает минимуму это выражается вторым законом Коновалова, т. е. жидкость перегоняется без изменения состава. Такие диаграммы как бы сложены из двух диаграмм типа, рассмотренного на рис. 18. [c.79]

При каждой температуре Та с помощью этой диаграммы можно найти состав пара ria и rL = 1 — ria) и состав жидкости (гга и ria = 1 Г2а) при дзнном общсм давлении. Область диаграммы, расположенная ниже линии жидкости (линии кипения) соответствует условиям (состав, температура, давление), когда паровое состояние неустойчиво и вся смесь находится в жидком состоянии. В области выше линии пара (линии конденсации) неустойчиво жидкое состояние и вся смесь находится в газообразном состоянии. [c.210]

Пользуясь диаграммой 21, можно определять не только состав той или иной фазы в зависимости от давления, но и температуру, при которой кипит данная смесь. Так например, жидкая фаза указанного состава (50% Од и 50% Ng) под давлением 1 ата имеет темп, кип. 81,5°К (—191,5 С, точка е) и состав паровой фазы 19,6% Од и 81,4% Nj под давлением 5,5 ата температура кипения ее равна 100,7°К ( — 172,3 0) и состав пара 28% Од 727о Ng (точка и т. д. Эти диаграммы дают возможность вести расчеты и следить за ходом процесса сжижения и ректификации воздуха (глава VIII). [c.326]

Каждая фигуративная точка внутри этой диаграммы отвечает некоторому произвольному сочетанию температуры, давления и состава системы. При достаточно высоких температурах оба компонента образуют смесь газов. По мере ох-лаждения газы переходят в пары. Насы-грТмма состой ьш парам отвечает поверхность [c.354]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология