химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

.

По формуле (16-2) находим молярный состав смеси:

ХЛ —

м,

в

в

М

м,

или в общем виде для k-ro компонента:

(16-3)

Если задан молярный состав смеси хА, хв, хс, то для пересчета его в весовой состав надо найти массы компонентов в 1 кмоль смеси:

О А = МАхА; GB = Мвхв; GC = Мсхс ... и общую ее массу:

G = GA-T-GB-T-GC-T-. .. = МАхА+Мвхв + Мсхс +... = 2 Мх По формуле (Ш-1) находим весовой состав смеси:

„ _ МАХА . „ _ МВХВ . „ _ МСХС

аА~^м1у ав~^^> С~Т^'"

или в общем виде для k-ro компонента:

(16-4)

Знаменатель этой формулы, представляющий собой массу 1 кмоль смеси, называется средней молекулярной массой смеси:

ср.

М,

МАХА+ МВХВ+МсХс+ =2^1* (16-5)

Состав смеси двух компонентов (двойные смеси) полностью характеризуется содержанием в ней лишь одного из компонентов. Пусть весовая и молярная доли этого компонента а и х. Тогда весовая и молярная доли другого компонента (1—а) и

(1-х). Формулы (16-3) и (Ш-4) примут в этом случае следующий вид:

а

где Mi и М2

молекулярные массы компонентов.

Пример 16-1. Определить молярный состав и среднюю молекулярную массу смеси бензола и толуола, содержащей 30 вес. % бензола.

Решение. Молекулярные массы компонентов: Mi = 78 (бензол) и М2 = 92 (толуол). По формуле (16-6) находим молярную долю бензола в смеси (при а = 0,3)

0?

х = -——74 — = 0,336

0,3 , 1—0,3

78

92

Молярная доля толуола (1—х) = 0,664. Эту же величину можно найти и по формуле (16-6), подставляя в нее весовую долю толуола а = 0,7, при этом Mi = 92 и М2 = 78.

Средняя молекулярная масса смеси по формуле (16-5):

Д,р. = 78 • 0,336 -f 92 • 0,664 = 87,2

Пример 16-2. Определить весовой состав смеси, содержащей 20 мол % этана, 35 мол % пропана, 15 мол. % бутана и 30 мол % изобутана.

Решение. Весовой состав определяем по формуле (16-4) и сводим результаты расчета в табл. 22.

Таблица 22

Результаты расчета весового состава смеси

Компоненты Молекулярная масса

Mk Молярная доля

xk Mkxk Весовая доля

а ЖЛ ft Шх

30 0,20 6,0 0,126

Пропан 44 0,35 15,4 0,325

Бутан 58 0,15 8,7 0,183

58 0,30 17,4 0,366

Всего . . — 1,00 47,5 1,000

Объемная концентрация

Состав выражают также через массу компонента, содержащегося в 1 м3 смеси (объемная концентрация). Объемная концентрация С имеет размерность кг/м3.

Сумма объемных концентраций всех компонентов 2 С равна массе 1 м? смеси, т. е. плотности р. Таким образом, весовая доля k-ro компонента смеси:

аь = ^ (16-8)

Парциальное давление компонентов газовых

смесей

Содержание компонентов газообразной смеси часто выражают через парциальные давления. Под парциальным давлением компонента понимают давление, под которым находился бы данный компонент, если бы в отсутствие других компонентов он занимал весь объем смеси при ее температуре.

Согласно закону Дальтона, полное давление Р газовой смеси равно сумме парциальных давлений компонентов/^, рв> рс, ...:

Р = РА+РВ+РС+ •••

Как нетрудно убедиться, отношение парциального давления компонента к полному давлению равно объемной доле компонента в смеси. В самом деле, если парциальное давление k-ro компонента pk, а объем газовой смеси V, то объем VK, занимаемый этим компонентом при давлении Р, определится из соотношения pkV =PVK, откуда Vfe = ^%^,a объемная доля компонента в смеси

«71, = ?А == EI?

vk VP

Так как 1 кмоль любых компонентов занимает при одинаковой температуре один и тот же объем, то объемная доля vkравна молярной доле yk компонента в газовой смеси.

Таким образом

Ук=^ или pk = Pyk

(16-9)

Напишем уравнение состояния для 1 кг каждого компонента газовой смеси:

RT

PKVгде pk — парциальное давление k-ro компонента, н/м2; —газовая постоянная (8314 дж/кмоль • град); Mk—молекулярная масса компонента.

Отсюда определяем объем V смеси, в котором находится 1 кг k-ro компонента:

Уравнение (16-9) устанавливает связь между парциальным давлением и молярной долей, уравнение (16-10)—между парциальным давлением и объемной концентрацией.

Пример 16-3. Смесь двуокиси углерода с воздухом содержит 15 объемн. % СОг. Определить содержание СОг в смеси в вес. %, парциальное давление СОг в смеси и объемную концентрацию СО2 при 25° С и общем (абсолютном) давлении Р = 19,6 бар (20 am). Решение. Для газовых смесей объемная доля компонента равна его молярной; следовательно, молярная доля двуокиси углерода у = 0,15. Молекулярные массы составляют: Mi = 44 (для СОг), М2 = 29 (для воздуха).

Весовую долю СО2 находим по формуле (16-7) •

44 ? 0 15

а= 44? 0,15 + 29(1-0,15) =°'212' ИЛИ 21,2 вес %

Парциальное давление СОг определяем по уравнению (16-9) р = 19,6 • 0,15 = 2,94 бар (3 am)

Объемная концентрация СОг по уравнению (16-10) составит,

п _ 44 • 2,94 ? IP* _ g о0 з L ~ 8314(273 + 25) ~ b,Z6 Кг/М

Относительный весовой состав

Состав двойной смеси можно выразить в виде отношения массы распределяемого компонента к массе носителя. Это отношение называется относительным весовым составом. Связь

страница 191
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


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

 

 

Реклама
цветы срочно доставка
Фирма Ренессанс наша лестница сайт - надежно и доступно!
кресло 898
аренда склада для вещей

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
(11.12.2016)