Графический расчет равновесных составов паров и жидкости

Состав жидкой и паровой фаз можно определить по известным кривым зависимости давления насыщенных паров от температуры.

В точках M и N пересекаются линии заданного внешнего давления π и кривые давления насыщенных паров. В этих точках определяются температуры кипения чистого НКК ( ) и ВКК ( ).

При выбранной t, давление нас.паров НКК – т.L, давление нас.паров ВКК – т.K.

Отложив эти значения на правом графике в т.А и в т.В, проводим через них изотерму ВА.

т.D – определяет состав кипящей жидкости при заданной температуре и давлении π

ОА – закон Рауля, выражает зависимость между составом жидкой фазы и парциальным давлением НКК.

т.Е – парциальное давление НКК при найденном значении .

ОН – закон Дальтона, выражает зависимость между составом жидкой фазы и парциальным давлением НКК.

Условие равновесия = → т.F – концентрация НКК в паровой фазе.

Кривая равновесия фаз

По закону Рауля парциальные давления в жидкой фазе определяются:

для НКК -

для ВКК -

По закону Дальтона парциальное давление в паровой фазе определяется:

для НКК -

для ВКК -

При равновесии парциальные давления каждого компонента в паровой и жидкой фазах равны:

= (1)

= (2)

разделим урав (1) на (2) →

(3)

- уравнение кривой равновесия фаз.

Уравнение устанавливает зависимость между равновесными концентрациями в жидкой и паровой фазах.

Каждой точке на КРФ соответствует определенная температура в пределах температур кипения НКК ( ) (1,1) и ВКК ( ) (0,0).

- коэффициент относительной летучести. Характеризует способность компонента переходить в паровую фазу. Чем он больше, тем легче компонент переходит. КОЛ зависит от температуры и давления, зависимость обратнопропорциональная. >1.

Изобарно-температурные кривые

Полученные при разных t равновесные составы жидкой и паровой фаз при давлении π можно представить в системе координат t - , .

Изобарно-температурные кривые позволяют установить связь между Т кипения системы и составом жидкой и паровой фаз.

T

B 2 точка А - = =1 – температура кипения НКК ( ).

перегретый точка B - = =0 – температура кипения ВКК ( ) .

пар 1 - линия кипения.

пар + 2 – линия конденсации.

S S’ SS’- конода, линия соединяющая точки равновесных

жидкость составов жидкой и паровой фаз.

1 A

жидкая фаза

,

Энтальпийная диаграмма

Энтальпийная диаграмма связывает составы жидкой и паро

вой фаз с их энтальпиями. Их используют при расчетах рек

перегретый пар тификации, когда нужно знать тепловые потоки.

- для жидкой фазы

S’ - для паровой фазы, где

h, H- энтальпии компонентов в жид и пар.ф

S SS’- конода

- - энтальпия паровой фазы

жидкость - - энтальпия жидкой фазы

x,y

энтальпия НКК в жидкой фазе. - энтальпия ВКК в паровой фазе.

- энтальпия ВКК в жидкой фазе. - энтальпия НКК в паровой фазе.