химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

ком, органическими основаниями, спиртами, альдегидами, ".кетонами и сложными эфирами; в) кетонов с галоидопроизводными 'углеводородов; г) полигалоидопроизводных с кетонами, сложными эфирами, углеводами; д) альдегидов или кетонов с цианистой кислотой, сернистой кислотой, ненасыщенными углеводородами.

Смеси с максимумом температуры кипения и минимумом давле-'ния образуются, главным образом, компонентами, содержащими гидроксильную группу: водой, спиртами, кислотами.

Существуют также смеси, компоненты которых имеют при ,некоторой температуре ограниченную взаимную растворимость и неограниченную при всех других температурах. Так, компоненты А и В такой смеси в зависимости от их количественного соотношения и температуры могут образовывать либо насыщенный раствор .5 в Л, либо насыщенный раствор А в В, либо два несмешивающихся 'слоя этих насыщенных растворов. Вид диаграмм фазового равно430

431

Весия таких смесей показан на рис. IX-4. При концентрациях х < х' и х Э= х" существуют насыщенные растворы Л в В и В в Л, которые ведут себя как смеси двух компонентов с неограниченной взаимной растворимостью (они могут также подчиняться закону Рауля и тогда зависимость Р = f (х) — линейна). В интервале концентраций от х' до х" существуют два несмешивающихся слоя,

поэтому давления Ра, Рь и Р здесь постоянны при данной температуре. При изменении последней изменяется взаимная растворимость, поэтому концентрации х' и х" будут сближаться или отдаляться друг от друга. На рис. IX-4 приведены также диаграммы равновесия t—х, у и у—х. Примерами рассматриваемых смесей могут служить: вода—бутиловый спирт, вода—фенол, вода—анилин, вода—триэтиламин и др.

Диаграммы равновесия бинарных смесей с неограниченной взаимной растворимостью компонентов можно строить также в координатах энтальпия—состав (i—х, у). На этой диаграмме (рис. IX-5) нижняя предельная кривая аЪ выражает изменение энтальпии кипящей жидкой смеси «ж при Р = const в зависимости от концентрации низкокипящего компонента х, а верхняя предельная кривая at — изменение энтальпии насыщенного пара ( в зависимости от его состава. Вертикальные отрезки между предельными кривыми соответствуют скрытым теплотам испарения (' — 'ж = г)- Равновесные концентрации жидкости 1 х и пара у измеряются абсциссами точек пересечения предельных кривых с изотермами; последние, как показано на рис. IX-5, легко построить с помощью диаграммы t—х, у. Величины ix и i можно

432 вычислить по удельным тепЛоемкостям и скрытым теплотам испарения компонентов смеси, пользуясь правилом аддитивности и учитывая теплоту смешения.

с

if'

Аналитическое описание, а в особенности графическое изображение равновесных состояний усложняется по мере увеличения числа компонентов смесей. Ограничимся рассмотрением трехком-понентной системы (Л + В + С). Если последняя подчиняется закону Рауля, то парциальные давления ее компонентов в паровой фазе выразятся так:

х,у

РА = ХАРА\ РЬ = ЧРЫ РС = *СРС = (1—Ха — Хь)РС

где ха< хь, хс — концентрации компонентов Л, В и С в жидкой фазе; РА, Pj, РС — давления паров над индивидуальными компонентами при данной температуре.

РИС. IX-5. ДИАГРАММА ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ ПАР-КНДКОСТЬ В КООРДИНАТАХ ЭНТАЛЬПИЯ—СОСТАВ.

Складывая написанные выше выражения, находим полное давление:

Р = РА + РЪ+РС = ХАРА + ХЬРЬ + (I — Х„ — ХЬ) РС =

= РС+ХА(РА-РС)+ХЬ(РЬ-РС) (Д)

Концентрации компонентов смеси в равновесной паровой фазе (УА, Уь, УС) равны: уа = хаРа/Р, уь = хьРь1Р; ус = хсРс/Р. Подставляя отсюда значения ха и хь в выражение (д), находим:

Р = РС+УА(Р/РА)(РА-РС)+УЬ(Р/РЬ)(РЬ-РС) (<0

При Р = const и заданной температуре уравнения (д) и (е) выражают все возможные составы жидкости и пара в состоянии равновесия (напомним, что система имеет три степени свободы и при каждой температуре возможно существование бесконечно большого числа смесей разного состава). Оба уравнения описывают прямые линии, которые легко могут быть построены по двум точкам для произвольно выбранных сопряженных значений ха у.

Для графического изображения условий фазового равновесия трехкомпонентной системы пользуются диаграммой в плоскости равностороннего треугольника (рис. IX-6), вершины которого соответствуют индивидуальным компонентам (Л, В, С), стороны — их бинарным смесям (А + В, А + С, В + С), а точки внутри треугольника — тройным смесям. Легко видеть, что сумма перпендикуляров, опущенных из любой точки на стороны треугольника, равна его высоте (OK + OL + ОМ = ААХ). Так как деления сто433

рон треугольника (или его высоты) соответствуют мольным долям (от 0 до 1), то длина перпендикуляра из любой точки на сторону треугольника выражает концентрацию компонента, обозначенного в противоположной вершине. Так, например, смесь, изображаемая точкой О на рис. IX-6, содержит в мольных долях: 0,2Л; 0,3В; 0,5С. Пользуясь уравнениями (д) и (е), можно построить в плоскости треугольника семейства

изотерм (для идеальных смесей они прямолинейны), на которых располагаются составы жидкой (FiFz) и паровой (DtD^)

страница 19
< 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
hp color laserjet enterprise m553dn
узи 3 триместр цены москва
установка пламягасителя bmw
воланчик для бадминтона yonex купить

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
(15.12.2017)