химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

его насыщенных паров (Ра. Рь, Рс, •••) ПРИ той же температуре, т. е. ра = Ра, рь = Рь,

Наконец, если температура идеального раствора выше критической температуры растворяющегося газа, то применим закон Генри: Рг = Сх или у = (С/Р) х и тк = у/х = С/Р. Величина тя для каждой системы зависит от температуры и давления (растворимость газа растет с повышением давления и понижением температуры).

Системы пар—жидкость. Характеристическими параметрами рассматриваемых равновесных систем являются давление, температура, составы жидкой и паровой фаз. Следует различать три класса жидких смесей: 1) с абсолютной взаимной нерастворимостью компонентов, 2) с их неограниченной взаимной растворимостью, 3) с ограниченной взаимной растворимостью. Как правило, компоненты промышленных жидких смесей имеют при Р = const различные температуры кипения (ta, t6, tc и т. д.), а при t = = const — разные давления насыщенных паров (Ра, Рь, Рс и т. д.). Очевидно, при t = const большее давление паров имеет компонент с меньшей температурой кипения, проявляющий, следовательно, большее стремление к переходу в парообразное состояние (большую летучесть). Если расположить компоненты жидкой смеси в порядке возрастания их температур кипения при Р = const (ta Рь > Рс и т. д. Отношение давлений насыщенных паров двух компонентов при t = const характеризует их о т н о-сительную летучесть (Ра1Рь = е) и часто называется коэффициентом разделения.

Рс — Рс, ???? Концентрации компонентов смеси в паровой фазе выразятся так:

Уа = Ра/Р\ УЬ = Рь/Р\ Ус = Рс/Р

Так как величины Ра, Рь, Рс и т. д. являются только функциями температуры, то из последних выражений следует, что при каждой данной температуре состав пара остается постоянным независимо от состава испаряющейся жидкой смеси.

Условия равновесия между фазами рассматриваемых бинарных смесей можно представить графически в диаграммах Р—х, у и у—х (рис. IX-2). Так как Ра и Рь не зависят от состава смеси, то они представлены в диаграмме Р—х, у горизонтальными прямыми (рис. IX-2, а). Поскольку смесь бинарная, то составы ее фаз однозначно определяются концентрациями одного из ее компонентов (условимся — нижекипящего) в жидкой (ха) и паровой фазах О/а)- Жидкостей с абсолютной взаимной нерастворимостью в природе, однако, не существует, а всегда наблюдается некоторая, ' хотя и очень незначительная, растворимость, поэтому в областях малых и больших значений х^ линии парциальных давлений имеют очертание, показанное на диаграмме пунктиром.

Поскольку при данном давлении Р состав паровой фазы рассматриваемых смесей остается постоянным, уа — const, то диаграмма у—х имеет вид, показанный на рис. IX-2, б. Это положение справедливо, разумеется, до тех пор, пока в жидкой фазе присутствуют оба компонента. Условию одновременного выкипания обоих компонентов соответствует соотношение их концентраций, выражаемое абсциссой точки А.

426

427

Среди жидких смесей, состоящих из компонентов с неограниченной взаимной растворимостью, выделим те из них, у которых во всем диапазоне концентраций (температур) относительная летучесть компонентов остается постоянной. Такие системы подчиняются закону Рауля, поэтому ра = хаРа; рь = хьРь\ рс = хсРс и т. д., где ха, хь, хс, ... — мольные концентрации отдельных компонентов в жидкой фазе; ра, рь, р„ ... — их парциальные давления в равновесной паровой фазе. Следовательно, мольные концентрации компонентов в паровой фазе выразятся так:

УА = РА!Р = (РА/Р) ВД УЬ = РЬ/Р = (РЬ/Р) Ч\ УС = РС/Р = ХСРС/Р н т. д.

Состав бинарной смеси однозначно определяется концентрациями одного из компонентов (например, низкокипящего), обозначаемыми в дальнейшем через х и у (без индексов). Таким образом,

РА=ХРА, РЬ = (1-Х)РЬ\ P*=PA + PB = PAX+PBV-X) (а)

Из выражений (а) следует, что при t = const парциальные давления компонентов в паровой фазе и полное давление последней находятся в линейной зависимости от мольной концентрации низкокипящего компонента в равновесной жидкой фазе. Эта зависимость представлена графически на рис. IX-3, где наклонные прямые OA и СВ изображают закономерности изменения ра и рь, а прямая АВ—закономерность изменения полного давления паров над кипящей жидкой смесью при t — const. Изотермы, аналогичные АВ, можно построить для любых других значений Р. Зависимость состава паровой фазы от состава жидкой фазы при заданном Р и t = const можно определить из выражения:

у = Рах/Р=Ра*/[Рв* + Р0(1-Яг)] (а')

откуда

Р = PAPBLLPA -У (PA- PB)] (б)

Из уравнения (б) следует, что концентрация низкокипящего компонента в паровой фазе у находится в гиперболической зависимости от полного давления Р и, следовательно, от х (кривая ADB на рис. IX-3, а). Равновесие фаз возможно только при одинаковом давлении Р, поэтому для определения равновесных концентраций хтл у достаточно найти абсциссы точек пересечения прямой Р = const с линиями равновесия АВ и ADB. Из рис. IX-3, а видно, что в соответствии с первым законом Коновалова с

страница 17
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликни на ссылк и получи скидку в КНС по промокоду "Галактика" - LS27F358FWIXCI - всегда быстро, выгодно и удобно.
маникюрный набор classic inox в футляре из кожи крокодил, 5 предметов, черный
силиконовая ручка для сковороды
wizardfrost.ru

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.03.2017)