Изотерма фазового равновесия

Рис. 57. Фазовая диаграмма зависимости давление-состав для бинарной системы при постоянной температуре (изотерма фазовых равновесий)

В состоянии термодинамического равновесия скорости процессов абсорбции и десорбции, постоянно протекающих на границе раздела газ—жидкость, оказываются равными (см. 1.4.1). Это равенство определяет равновесную связь парциального давления компонента в газовой (паровой) фазе и концентрации компонента в растворе при данных температуре и давлении. Эта связь носит название изотермы фазового равновесия. Вид изотерм фазовых равновесий газ (пар)—жидкость является основой для выбора поглотителя (абсорбента) при разделении газовых смесей абсорбцией либо для определения возможности такого разделения при заданном поглотителе. Для того, чтобы скорость абсорбции превышала скорость десорбции на поверхности раздела фаз, т. е. протекал процесс поглощения газового компонента жидкостью, необходимо, чтобы в течение всего времени контакта парциальное давление компонента в газовой фазе превышало его равновесное парциальное давление над поглотителем при данной температуре. Равновесное парциальное давление зависит от концентрации компонента в жидкости, а она в процессе поглощения возрастает. Это означает, что поглотитель, поступающий на абсорбцию, должен и в начале, и в конце процесса содержать такое количество абсорбируемого компонента, которое обеспечивает выполнение условия абсорбции. Максимальная концентрация компонента в поглотителе, которая по условиям равновесия соответствует входной концентрации компонента в газе, называется поглотительной способностью. Чем выше поглотительная способность абсорбента по отношению к данному компоненту, тем меньшее количество его необходимо для полного поглощения компонента из газовой фазы. [c.39]

Из рассмотрения равенств (V. 170) и (V. 171) видно, что экстремум давления пара на изотерме фазового равновесия обязательно сопровождается экстремумом температуры кипения на изобаре, так как оба экстремума обусловливаются равенством составов фаз. Однако производные Г и р по составу вблизи экстремума имеют разные знаки. Максимум давления соответствует минимуму температуры кипения и, наоборот, минимум давления отвечает максимуму температуры. Растворы, обладающие экстремумами давления и температуры, называются азеотропными (нераздельнокипящими). [c.266]

Несколько иначе проходит эволюция изотерм фазовых равновесий для систем с критической кривой 4. В этом случае нет ни одной изотермы с двумя или более критическими точками от третьей диаграммы на рис. П1.23, б сразу происходит переход к шестой. Двухфазное равновесие при Т > 7 называют равновесием газ—газ первого рода. За исключением системы вода + аргон, [c.74]

Закон Рауля правильно предсказывает вид изотерм фазовых равновесий только для достаточно ограниченного класса систем. Растворы, образованные такими системами, называются идеальными. Обычно это системы, не способные к образованию водородных связей, т. е. связей, возникающих между полярными молекулами за счет электростатического протяжения протона одной молекулы к аниону или электроотрицательному атому-донору (в основном Р, О, N и реже С1) другой молекулы. В других случаях имеют место отклонения от линейного закона, которые учитываются введением в линейное уравнение так называемого коэффициента активности у = (д , 7). Если коэффициент активности больше 1,0 (положительные отклонения), то вероятность десорбции из данного раствора для компонента выше, чем для идеального раствора. Если коэффициент активности меньше 1,0 (отрицательные отклонения), наоборот — вероятность десорбции ниже. [c.39]

На рис. 9 дано схематическое изображение изотермы фазовых равновесий (см. рис. 9, а) и кривой р—V (см. рис. 9, б), пересекающей верхние двух- и трехфазную области. В рассматриваемом [c.26]

Рис. 9. Схематическое изображение изотермы фазовых равновесий в координатах р—X (а) и кривой р—V (б), пересекающей верхние двух-и трехфазную области в системах 2-го типа

Фиг. 15. Изотермы фазового равновесия системы Ка-Не-Ме

Рис. 59. Изотермы фазового равновесия метана с парафиновыми углеводородами нормального строения при t = 80°С (по A. . Великовскому и Я.Д. Саввиной)

Рис. 60. Изотермы фазового равновесия метана с углеводородами различных групп (углеводороды с одинаковым числом атомов в молекуле) (по A. . Великовскому и Я.Д. Саввиной)

Коп и Льюис [1751, развивая методЛьюиса и Мачесона, предложили графический ступенчатый метод расчета процесса ректификации многокомпонентных систем. Для каждого компонента идеальной многокомпонентной смеси строится изотерма фазового равновесия по уравнению у = Кх, при это.м [c.117]

При охлаждении природного газа возможно вынаденне твердого СО2 непосредственно пз газа. Это характерно для бедного природного газа, состоящего в основном из метана. На рис. 3.13 приведены изотермы фазового равновесия газ - твердый СО2 для системы метай - диоксид углерода [43]. Точки иа этих кривых показывают, какое максимальное содержание СО2 может содержаться в газе ири данных темиературе и давлении. [c.154]

Вид изотерм фазовых равновесий газ (пар)—жидкость для конкретных систем совершенно индивидуален и наиболее надежным способом может быть определен с использованием экспериментальных данных по равновесиям, которые приводятся в справочной литературе. Существующие теории растворов позволяют предсказать характер кривых фазового равновесия. Наиболее простая теория, отвечающая экспериментально установленному закону Рауля, исходргг из того, что присутствие молекул растворенного вещества в растворе существенно не возмущает поле сил межмолекулярного взаимодействия, существовавшее в растворителе до введения инородных молекул. При этом как молекулы растворителя, так и молекулы растворенного вещества испытывают такое же воздействие окружающих молекул, что и в среде себе подобных. Поэтому вероятность перехода молекулы из раствора в паровую фазу остается такой же, как и при нахождении этой молекулы в чистой жидкости, состоящей из подобных ей молекул. Так как скорость десорбции компонента из раствора пропорциональна числу его молекул в единице объема или мольной доле х (см. 1.4.1), при низких давлениях парциальное давление компонента над раствором при равновесии можно представить в виде р = ра(Т)х, где ра Т) — зависящее от температуры давление насыщенного пара чистого компонента, находящегося в конденсированном состоянии. [c.39]

Теперь очевидны трудности и ограничения этого метода. Какие-то вклады могут быть забыты в нашем обзоре [3J, влияние других — невозможно рассчитать либо несколько таких источников могут не быть независимыми, поэтому результирующая дисперсия может оказаться вычисленной неправильно. Такими эффектами здесь следует пренебречь они будут обсуждены отдельно, так как в рамках этой модели они не могут быть рассмотрены удовлетворительно. К ним относятся 1) отклонение изотермы фазового равновесия от линейности в диапазоне концентраций, имеющих мссто в рассматриваемой зоне (см. гл. 5) [c.118]

Рабочая линия для каждого компонента может быть нанесена на отдельный график таким же образом, как это делается и для бинарной смеси. В отличие от кривой фазового равновесия для бинарной смеси, равновесные соотновгения между жидкостью и паром для каждого компонента при постоянном давлении и данной температуре будут представлены здесь рядом прямых линий — изотерм,выходящих из начала координат. Такие изотермы фазового равновесия для каждого компонента, в том числе, например, и для компонента В, отвечают [c.82]

На графике видно, что при изотермическо1м повыш ении давления содержание компонента В в газовой фазе уменьшается. Казалось бы, при увеличении давления может дополнительно сконденсироваться небольшое количество менее летучего компонента А, и в результате газовая фаза обогатится более летучим компонентом В, который не конденсируется при температуре выше критической. Однако при движении от точки С к точке В по изотерме Гь т. е. при повышении давления, абсцисса уменьшается и, следовательно, содержание компонента В в смеси понижается. Отсюда следует, что для получения чистого водорода давление нужно выбирать в зависимости от температуры, до которой намечается охлаждать газовую смесь. На рис. 138 и 139 приведены изотермы фазового равновесия для смесей СО—На и СН4— Нг. [c.369]

На рис. 94 представлены изотермы фазовых равновесий изученной системы. Растворимость отдельно взятых солей изображена на сторонах треугольника в виде точек, находящихся на очень близком расстоянии от водяного угла треугольника состава. От этих точек отходят участки изотерм растворимости, прерывающиеся обшир- [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология