Фазовое равновесие многокомпонентных многофазных систем

Общая теория фазовых равновесий в многофазных многокомпонентных системах получила развитие в последнее время в работах А. В. Сторонкина и его школы. [c.244]

Так, например, математическое моделирование и расчет разделения многокомпонентных азеотропных и химически взаимодействующих смесей методом ректификации сопряжены с определенными вычислительными трудностями, вытекающими из необходимости рещения системы нелинейных уравнений больщой размерности. Наличие химических превращений в многофазных системах при ректификационном разделении подобных смесей приводит к необходимости совместного учета условий фазового и химического равновесий, что значительно усложняет задачу расчета. При этом основная схема решения подзадачи расчета фазового и химического равновесия предусматривает представление химического равновесия в одной фазе и соотнесения химически равновесных составов в одной фазе с составами других фаз с помощью условий фазового равновесия. Для парожидкостных реакций можно выразить химическое равновесия в паровой фазе и связать составы равновесных фаз с помощью уравнения однократного испарения. Для реакций в системах жидкость-жидкость целесообразнее выразить химическое равновесие в той фазе, в которой содержатся более высокие концентрации реагентов. Для химически взаимодействующих систем с двумя жидкими и одной паровой фазой выражают химическое равновесия в одной из жидких фаз и дополняют его условиями фазовых равновесий и материального баланса. Образующаяся система уравнений имеет вид [c.73]

Уравнения (1.23а), (1.28), (1.38) и (1.1) образуют обобщенную систему гидромеханических уравнений, которая может служить основой полного математического описания многофазных многокомпонентных смесей с химическими реакциями и процессами тепло- и массопереноса. Однако эта система уравнений еще не замкнута не определены кинетические и равновесные характеристики фаз. Для замыкания этой системы необходимо привлечение дополнительных (термодинамических и механических) свойств фаз, рассмотрение энергетических переходов при фазовых превращениях, учет равновесия многокомпонентных систем, формулировка метода определения кинетических параметров уравнений. [c.50]

Добываемое углеводородное сырье представляет собой многофазную многокомпонентную смесь. Формирование многофазной смеси, включая и водонеф-тяпую эмульсию, начинается в пласте, затем продолжается при движении в скважине, в элементах системы сбора и подготовки и в магистральном трубопроводе в результате изменения термобарических условий, а также геометрических размеров областей, по которым движется смесь. Если эти изменения происходят достаточно медленно по сравнению с характерными временами установления в системе фазового равновесия, например при движении смеси в пласте и в скважине, то можно считать, что движение смеси происходит в условиях термодинамического и динамического равновесия. Это значит, что, задав исходный компонентный состав всей смеси и зная давление и температуру в интересующей точке, в принципе мож1Ю определить удельные объемы и компонентный состав фаз, используя уравнения фазового равновесия. В настоящее время имеется хорошо развитая полуэмпирическая теория расчета парожидкостпого равновесия систем природных углеводородов [2], позволяющая с достаточной степенью точности проводить подобные расчеты (этому посвящен раздел 5.7). Сложней обстоит дело с расчетами фазового равновесия систем, содержащих воду. Этому вопросу посвящены работы [17 — 20]. Изложенные в них резуль-42 [c.42]

Комплексы жидких фаз, соответствующие особым точкам, называв ются гетероазеотропными смесями, или гетероазеотропами. Отличительная черта гетероазеотропов состоит в том, что при дистилляции, согласно уравнениям (4), состав комплекса жидких фаз остается не-изиененным. С другой стороны, в окрестности особой гетероазеотроп-ной точки, в согласии с теорией дифференциальных уравнений, следует ожидать наиболее сложное поведение дистилляционных линий, т.е. наиболее сложный характер фазового равновесия комплекс жидких фаз-пар, В связи с этим исследование особых точек выдвигается на первый план, оно позволяет установить типы многофазных многокомпонентных гетероазеотропов и выяснить определяемые ими закономерности фазового равновесия и фазовых процессов в гетероазеотропных системах. [c.45]

Уравнения (11.144) являются общими условиями фазового равновесия в произвольной многокомпонентной и многофазной системе. Согласно (11.139) и (11.95) общее условие равновеспя относительно любого перераспределения вещества в многокомпонентных системах при изобарно-изотермических условиях запищется в виде [c.125]

А.Г. Морачевский, Б.П. Никольский, М.М. Шульц. Кандидатская диссертация Н.А. Смирновой (1961 г.) и труды в последующие 7 лет были посвящены проблемам термодинамики гетерогенных систем. Ею был сформулирован подход к изучению многокомпонентных, многофазных систем, позволивший существенно упростить их описание, получено обобщение правил Вревского на многофазные системы, предложено уравнение политермы взаимной растворимости жидкостей, выполнены прецизионные экспериментальные исследования фазовых равновесий. [c.164]

Полученные условия фазового равновесия дают возможность установить так называемое правило фаз Гиббса, позволяющее ответить на вопросы какое число фаз, состоящих из нескольких компонентов, может находиться одновременно в равновесии, а также сколько независимых переменных, определяющих состояние сложной многофазной и многокомпонентной системы, может быть изменено произвольно без нарушения фазового равновесия. Количество переменных, которое может быть произвольно изменено в системе без нарушения ее фазового равновесия, называется числом степеней свободы N. [c.106]

В исследовании фазовых равновесий большую роль иг рают фундаментальные уравнения термодинамики. Так, для многокомпонентных многофазных систем применяется уравнение Гиббса 7,с.70], которое выполняется для каждой системы, находящейся в состоянии равновесия [c.46]