Министерство образования и науки Российской Федерации

Московский государственный университет тонких

химических технологий имени М. В. Ломоносова

Кафедра химии и технологии

основного органического синтеза

Раева в.М., Фролкова а.В. Основные законы равновесия жидкость – пар бинарных систем

Учебное пособие

Утверждено Библиотечно-издательской

комиссией МИТХТ им. М.В. Ломоносова

в качестве учебного пособия для студентов,

проходящих обучение по направлению 240100

«Химическая технология»,

дисциплина «Теория химико-технологических

процессов органического синтеза»

Москва

Издательство МИТХТ

2013

УДК: 544.344.2:544.015.34

ББК 24.5

Рецензент: проф., д.х.н. Флид В.Р., к.т.н. Илларионов В.В.

Рекомендовано к изданию кафедрой химии и технологии основного органического синтеза МИТХТ (протокол заседания кафедры № 12 от 03.07. 2013).

План 2013 г. (поз. № 156/13).

Раева В.М., Фролкова А.В.

Основные законы равновесия жидкость – пар бинарных систем.

Учебное пособие. М.: МИТХТ. им. М.В. Ломоносова, 2013. - 40 с.

Рассмотрены основные законы фазового равновесия жидкость – пар бинарных систем. Для студентов, проходящих обучение по направлению 240100

«Химическая технология», дисциплина «Теория химико-технологических процессов органического синтеза».

УДК: 544.344.2:544.015.34

ББК 24.5

 Раева В.М., Фролкова А.В., 2013

 МИТХТ им. М. В. Ломоносова, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

		Стр.
	Введение	4
1.	Фазовые равновесия бинарных систем	5
1.1.	Основные понятия	5
1.2.	Характеристики бинарных систем	9
2.	Фазовое равновесие жидкость – пар бинарных систем	17
2.1	Основное уравнение фазового равновесия бинарных двухфазных систем	17
2.2.	Законы Коновалова	20
2.3.	Законы Вревского	27
3.	Эволюция бинарных азеотропов	34
	Условные обозначения и сокращения	37
	Литература	39

Введение

Первым этапом при разработке принципиальных технологических схем разделения многокомпонентных смесей в технологиях органических веществ является анализ физикохимических особенностей поведения систем, в том числе и при варьировании внешних условий (температура, давление). При наличии ограничений термодинамического характера на возможность разделения смесей на практически чистые компоненты или фракции заданного состава применяют специальные методы ректификации, ориентированные на принцип перераспределения полей концентраций между областями разделения.

Основным массообменным процессом в непрерывных крупнотоннажных производствах основного органического и нефтехимического синтеза является ректификация. Движущая сила данного процесса  различие равновесных составов паровой и жидкой фаз. Ректификационное разделение определяется спецификой парожидкостного равновесия, законы которого для бинарных систем рассмотрены в данном пособии.

Уравнение Ван-де-Вааальса – Сторонкина является развернутой формой выражения условий равновесия между фазами. На его основе можно получить законы Коновалова и Вревского, определяющие характер изменения составов фаз гетерогенных равновесных систем при варьировании составов фаз и условий.

В учебном пособии рассмотрены бинарные системы. Для них возможно наглядное представление фазовых диаграмм, известна математическая моделью фазового равновесия, имеются массивы экспериментальных данных для анализа и сравнения поведения систем различных классов и при различных условиях, достаточно проста Экспериментальные данные бинарных систем непосредственно используются для моделирования фазовых равновесий многокомпонентных систем. Для расчетов процесса ректификации используются фазовые равновесия жидкость-пар и жидкость-жидкость-пар.