Cтраница 2
Уравнения для констант равновесия последних реакций также не являются независимыми и могут быть определены из выражений для Кр. Таким o6ipasoM, все аналитические связи, необходимые для расчета условий равновесия рассматриваемой системы, известны и могут быть взяты из предшествующих разделов. [16]
Как указывалось, наибольшее распространение в практике получили методы расчета равновесия, основанные на использовании зависимости коэффициентов активности от состава, которая выражается уравнениями Маргулеса, Ван-Лаара и Вильсона с двумя константами, определяемыми экспериментально. Эти уравнения используются двояко: для представления данных о равновесии в аналитической форме и для расчета условий равновесия по неполным или косвенным данным. В первом случае задача исследователя заключается в определении таких значений констант, которые приводят к наилучшему согласию экспериментальных данных с соответствующей аналитической зависимостью. Это - обычная интерполяционная задача, которая чаще всего решается с помощью метода наименьших квадратов. [17]
Все описанные методы расчета основаны на использовании опытных данных о давлении паров при постоянной температуре. Между тем, процессы ректификации протекают при практически постоянном давлении и переменной температуре. Если для расчета условий равновесия при Р - const принять значения коэффициентов активности, найденные при Т const, то возникает погрешность, связанная с изменением коэффициентов активности с температурой. Эта погрешность тем меньше, чем меньше различаются температуры кипения компонентов и чем меньше теплота их смешения. Последнее имеет место, если компоненты мало различаются по химической природе. [18]
Химическое равновесие, которое устанавливается между вещества - - ми, участвующими в реакции, можно на основании принципа ЛеШа-телье сместить вправо или влево путем изменения давления, температуры и концентрации вещества. Однако попытки получить аммиак на основе реакции его синтеза из водорода и азота долгое время не приводили к положительным результатам: выход аммиака был очень мал. Немецкий ученый Габер, применив количественный термодинамический метод расчета условий равновесия этой реакции, впервые показал зависимость выхода аммиака от давления и температуры, при которых протекает синтез. Термодинамические расчеты привели к выводу, что наиболее благоприятными условиями для максимального выхода аммиака являются давление около 1000 атм и температура в пределах 475 - 525 С. [19]
Давление пара является физическим свойством компонента и зависит только от температуры. Коэффициент активности является мерой межмолекулярного взаимодействия рассматриваемого компонента с другими компонентами смеси и является функцией ее состава, а также зависит и от температуры. Для идеальных смесей коэффициенты активности компонентов равны единице и для расчета условий равновесия между жидкостью и паром достаточно сведений о давлении паров компонентов. [20]
Большой порядок систем уравнений, вызванный подробной дискретизацией области, и большая ширина полосы ненулевых коэффициентов, вызванная разветвленным характером геометрии расчетной области, могут при ограниченной разрядности ЭВМ привести к накоплению недопустимой погрешности. Погрешность расчета контролировалась по величине возникающей в месте закрепления опорной реакции, а также путем проверки по результатам расчета условий равновесия в сечениях тонкостенных участков патрубка. Если в первом случае оцененная таким образом погрешность в величине напряжений не превышала 1 - 2 %, то во втором случае все результаты расчета оказались далекими от правильных. [21]
Поэтому задачу создания уточненного метода расчета условий равновесия ротора, обеспечивающего надежный прижим его к распределительному диску, в настоящее время следует считать еще не решенной. [22]
Все окружающие нас вещества находятся в состоянии фазового равновесия или стремятся к нему. Большинство технологических процессов проводится в условиях, близких к равновесным, и если для каких-то процессов предусмотрен другой режим, то все же в такой ситуации необходимо знать, к чему может привести наступление равновесия. К числу наиболее важных химико-технологических процессов относятся смешение, конверсия и разделение газов, жидкостей и твердых тел. Настоящая книга посвящена термодинамическим основам и практическим аспектам расчетов условий равновесия многофазных систем, характерных для вышеперечисленных процессов. [23]
Законы Рауля и Генри, действительные лишь для идеальных растворов, во многих практических случаях выдерживаются настолько удовлетворительно, что на их основе можно проводить инженерные расчеты с вполне приемлемой точностью. Однако иногда использование этих законов приводит к недопустимым отклонениям, и поэтому законы Рауля и Генри рассматриваются лишь как законы идеального раствора, выдерживающиеся для реальных растворов с тем большей точностью, чем больше разбавлены растворы. Очень важно отметить, что для разбавленных растворов эти законы вполне точны, причем если закон Рауля применяют для растворителя, то закон Генри следует прилагать к растворенному компоненту и наоборот. В последующем изложении это положение будет иллюстрировано на примере расчета условий паро-жид-кого равновесия в системе компонентов с весьма слабой взаимной растворимостью. [24]