Cтраница 2
![]() |
Бинодальная кривая равновесия фаз.| Влияние температуры на вид бинодальной кривой равновесия ( Л h t3. [16] |
Если при t const из трех компонентов А, В и С системы одна пара компонентов А и С имеет ограниченную взаимную растворимость, а две другие пары А и В, В и С - неограниченно взаимно растворимы, то типичная кривая равновесия фаз имеет вид, показанный на рис. 9.5. Здесь участок GL - область бинарных смесей А и С, в пределах которой имеет место частичная растворимость с образованием двух насыщенных фаз - G и L. По мере приближения к точке К составы равновесных фаз сближаются. Точка К - соответствует критической точке растворения для рассматриваемой трехкомпонентной системы при данной температуре. Как видим, кривая равновесия имеет две ветви: линия KG - точек фаз G и линия KL - точек фаз L. Эту кривую равновесия обычно называют бинодальной кривой. [17]
Сэджем, Эвансом и Лэси [218] для вычисления скрытых теплот парообразования пропана и я-пентана. Если имеются данные по объемам насыщенных фаз, то уравнение Клаузиуса - Клапейрона является гораздо более простым средством для вычисления L, чем это уравнение. [18]
![]() |
Растворимость ( СН3С1 в воде при 25 С в кмоль / м3. [19] |
Ограниченная взаимная растворимость жидкостей также наблюдается в тех случаях, когда их смещение сопровождается эндотермическим тепловым эффектом. При этом вся смесь разделяется на два слоя, две взаимно насыщенные фазы. [20]
Полученные результаты характерны не только для тройных систем, они применимы и к бинарным, когда фазы не находятся в равновесии. Это обстоятельство указывает на необходимость использования в любых экспериментах по коалесценции капель тщательно очищенных и взаимно насыщенных фаз, а также на необходимость контроля за температурой в системе. [21]
С точки зрения теоретического обобщения условий протекания процесса ректификации, речь идет об определении соотношений ряда переменных величин, которыми, с одной стороны, являются веса и составы контактирующих потоков на различных ступенях процесса, а с другой-тепловые свойства, температура и теплосодержания этих потоков паров и флегмы на различных уровнях по высоте колонны. Эти соотношения в общем виде выводятся аналитическим путем и наиболее просто и удобно представляются графически на рассмотренной ранее тепловой диаграмме, дающей теплосодержания единицы веса насыщенных фаз в функции их составов. На той же диаграмме путем проведения семейства конод или путем ее сопоставления с изобарными равновесными кривыми кипения и конденсации оказывается возможным представлять графически условия равновесного сосуществования паровых и жидких фаз, и это обстоятельство делает их применение к анализу работы ректификационной колонны особенно эффективным. [22]
![]() |
Изооптики системы нитро-метан - бензол - гептан. [23] |
Такие смеси титруют одним из несмешиЕакщихся компонентов до тех пор, пока состав не будет соответствовать бинодальной кривой что устанавливается по началу помутнения. Процентное содержа ние какого-либо компонента, например уксусной кислоты, как в ис ходном образце, так и в смеси, отвечающей бинодальной кривой определяется титрованием. Состав насыщенной фазы можно опре делить и по ее коэффициенту преломления или другому физическо му свойству. [24]
![]() |
Диаграмма давление - температура.| Диаграмма давление - объем для метана [ III. 42 ].| Ортобарическая плотность метана [ III. 37 ]. [25] |
Линии, соответствующие постоянной температуре ( такие, как abde на рис. III. Данные изменения плотности насыщенных фаз ( представляющие величины, обратные удельным объемам) приведены на рис. III. Необходимо отметить, что при увеличении температуры удельный объем жидкой фазы увеличивается ( плотность уменьшается), а объем газообразной фазы, наоборот, уменьшается ( плотность растет), причем в критической точке С их удельные объемы и плотности становятся одинаковыми. В точке, соответствующей критической температуре и критическому давлению, становятся одинаковыми и все другие свойства обеих фаз. [26]
![]() |
Диаграмма температура.| Диаграмма давление - объем для метана ПИ. 42 ].| Ортобарическая плотность метана [ III. 37 ]. [27] |
Линии, соответствующие постоянной температуре ( такие, как abde на рис. III. Данные изменения плотности насыщенных фаз ( представляющие величины, обратные удельным объемам) приведены на рис. III. Необходимо отметить, что при увеличении температуры удельный объем жидкой фазы увеличивается ( плотность уменьшается), а объем газообразной фазы, наоборот, уменьшаемся ( плотность растет), причем в критической точке С их удельные объемы и плотности становятся одинаковыми. В точке, соответствующей критической температуре и критическому давлению, становятся одинаковыми и все другие свойства обеих фаз. [28]
Методы, основанные на применении диаграммы энтальпия - концентрация, изящны и в то же время просты при условии, что в распоряжении имеется диаграмма. Данные, необходимые для построения такой диаграммы, обычно отсутствуют; даже если они доступны, то все же труд, потраченный на изготовление таких диаграмм, не оправдывается, если следует произвести только несколько вычислений. Диаграмма очень сильно упрощается, если принять линейную зависимость энтальпия - - концентрация для двух насыщенных фаз, поскольку мы в этом случае нуждаемся в термических данных только для чистых компонентов. [29]
Например, точка А на рис. 79 найдена пересечением изотермы и ординаты х, причем tz и х являются координатами точек на линии точек кипения. Положение точек В и С на линии насыщенного пара найдено прибавлением скрытых теплот парообразования чистых компонентов к значениям Н на двух концах линии жидкости. Другие точки на линии насыщенного пара находятся подобным же путем, если доступны данные по скрытым теплотам парообразования при постоянном составе. Обычно такие данные недоступны, и для определения этой линии должны применяться другие способы. Теплоты расширения газов и паров при низких давлениях малы и без серьезной ошибки могут быть приняты равными нулю. Из уравнения ( 51) очевидно, что изотермы Н - х в области пара линейны, если qs0, и поэтому они определяются только на основании данных для двух чистых компонентов. Ниже tB ( точка кипения менее летучего компонента) паровая фаза неустойчива для смеси, богатой В, но изотерму все же можно провести, если принять, что давление более низко и что Н не зависит от давления. Точки на линии насыщенного пара легко определяются по данным для точки росы. Так, если t6 и у являются координатами точки на линии точек росы, то пересечение изотермы tb и ординаты у определит точку на кривой насыщенного пара. Линия, идущая между пограничными кривыми для двух насыщенных фаз, является соединительной линией ( коннодой) для фаз, сосуществующих при равновесии. [30]