6.2.Расчет состояния равновесной жидкой фазы
Согласно закону Дальтона – Рауля расчет состава равновесной жидкой фазы производится по формулам:
(6.8)
(6.9)
6.2.1. Типовая задача
Дан состав газовой фазы (Nyi, доли), (см. таблицу заданий 6.2, свой вариант). Для заданной температуры (t, °С) рассчитать состав жидкой фазы (Nxi).
Дано:
|
Компонент |
Nyi, доли |
|
пропан (C3H8) |
0,09 |
|
изобутан (i-C4H10) |
0,07 |
|
н-бутан (n-C4H10) |
0,15 |
|
изопентан (i-C5H12) |
0,17 |
|
н-пентан (n-C5H12) |
0,07 |
|
гексан (C6H12) |
0,45 |
t = 12°C
Найти: Nxi.
Решение:
1) Давления насыщеных паров (упругости паров) углеводородов (Qi) при различных температурах определяем по таблице 6.1, используя метод линейной интерполяции:
QС3Н8 = 6,67 атм,
Qi-С4Н10 = 2,786 атм,
Qn-С4Н10 = 1,61 атм,
Qi-С5Н12 = 0,579 атм,
Qn-С5Н12 = 0,416 атм.
QС6Н14 = 0,11 атм.
2) Находим общее давление в системе по формуле (6.11):
(6.10) (6.11)
3) Находим концентрации компонентов в равновесной жидкой фазе (формула 6.9):
NС3Н8 = 0,09 • 0,2135 / 6,67= 0,0029,
Ni-С4Н10 = 0,07 • 0,2135 / 2,786 = 0,0054,
Nn-С4Н10 = 0,15 • 0,2135 / 1,61 = 0,0199,
Ni-С5Н12 = 0,17 • 0,2135 / 0,579 = 0,0627,
Nn-С5Н120 = 0,07 • 0,2135 / 0,416 = 0,0359,
NС6Н14 = 0,45 • 0,2135 / 0,11 = 0,8732.
Nхi = 0,0029 + 0,0054 + 0,0199 + 0,0627 + 0,0359 + 0,8732 = 1,0000
6.2.2. Задания для самостоятельной работы
Дан состав газовой фазы (Nyi, доли), (см. таблицу заданий 6.2, свой вариант). Для заданной температуры (t, °С) (таблица 6.3) рассчитать состав жидкой фазы (Nхi), пользуясь данными таблицы 6.1.
Таблица 6.3
|
В |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 | |
|
t |
15 |
22 |
13 |
26 |
27 |
23 |
24 |
19 |
28 |
22 |
5 |
6 |
7 | |
|
В |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 | |
|
t |
8 |
15 |
21 |
28 |
29 |
24 |
21 |
7 |
8 |
6 |
7 |
9 |
8 | |
|
В |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 | |
|
t |
12 |
23 |
28 |
22 |
27 |
21 |
26 |
24 |
6 |
9 |
5 |
4 |
8 | |
|
В |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 | |
|
t |
7 |
9 |
11 |
8 |
21 |
23 |
6 |
19 |
26 |
13 |
24 |
6 |
9 | |
|
В |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 | |
|
t |
21 |
28 |
29 |
24 |
21 |
23 |
24 |
19 |
22 |
21 |
17 |
19 |
21 | |
|
В |
66 |
67 |
68 |
69 |
70 |
71 |
72 |
73 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 | |
|
t |
5 |
4 |
8 |
7 |
11 |
26 |
21 |
28 |
6 |
7 |
8 |
15 |
22 | |
|
В |
79 |
80 |
81 |
82 |
83 |
84 |
85 |
86 |
87 |
88 |
89 |
90 |
91 | |
|
t |
18 |
26 |
11 |
5 |
4 |
8 |
7 |
15 |
29 |
22 |
21 |
23 |
18 | |
|
В |
92 |
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
98 |
99 |
100 |
101 |
102 |
103 |
104 | |
|
t |
8 |
27 |
16 |
23 |
12 |
24 |
9 |
19 |
8 |
22 |
12 |
26 |
22 | |
|
В |
105 |
106 |
107 |
108 |
109 |
110 |
111 |
112 |
113 |
114 |
115 |
116 |
117 | |
|
t |
8 |
21 |
18 |
13 |
11 |
24 |
16 |
18 |
23 |
28 |
22 |
21 |
12 | |
|
В |
118 |
119 |
120 |
| ||||||||||
|
t |
14 |
19 |
26 |
| ||||||||||