Пругость насыщенных паров

Насыщенный пар представляет собой двухфазную систему— смесь жидкости и пара с граничными значениями х=0 и х=1, где х — паросодержание смеси. Состояние насыщенного пара вполне определяется давлением (или температурой) и паросодержанием.

На рис. III.11 показаны кривые упругости паров углеводо­родов, построенные в полулогарифмических координатах.

Рис. 111.11. Кривые упругости -насыщенных паров чистых углеводородов ме­танового ряда 1 - метан; 2 - этан; 3 - пропан; 4 - изобутан; 5 - бутан; 6 - изопентан; 7 - пентан; 8 - изогексан; 9 - гексан; 10 - изогептан; 11 - гептан; 12 - октан; 13 - нонан; 14 - декан

Если углеводороды содержатся в смеси, то общее давление смеси влияет на упругость паров каждого компонента. Наблю­дения показали, что упругость паров компонента повышается с увеличением общего давления. Это влияние ничтожно при низких давлениях (примерно до 1 МПа), при высоких же дав­лениях упругость паров резко увеличивается. У индивидуаль­ного углеводорода в чистом виде упругость паров — функция только температуры Q=f(t). У смеси углеводородов упругость паров — функция и температуры, и общего дав­ления, т. е. Q=f(t, p). По опытам Ларсона и Блека, проведенным со смесью аммиака, азота и водорода под общим давлением 5,0 МПа при О °С, упругость насыщенных паров аммиака оказалась на 17 % выше, чем при 0 = 0,1 МПа. При общем дав­лении 100 МПа упругость паров ам­миака в 5 раз превышала его упру­гость в чистом виде.

Упругость паров жидкой смеси (т. е. общее ее давление) по закону суммы парциальных давлений зависит от упругости паров отдельных компонентов при данной температуре и от их молярных концентраций. Парциальное давление каждого ком­понента определяется как произведение его молярной концен­трации на упругость паров в чистом виде. Сумма же парциальных давлений всех компонентов равна общему давлению над смесью или упругости паров жидкой смеси.

На рис. III.12 показан график состояния двухкомпонентной системы. AD — линия парциальных давлений низкокипящего компонента (HKK), более летучего. В точке А его концентра­ция и парциальное давление равны нулю, в этой точке жид­кость состоит из одного высококипящего компонента (ВКК). ВС — линия парциальных давлений высококипящего компо­нента.

Рис. III.12. Изменение уп­ругости паров двухкомпонентной системы (t=const)

Обе эти линии для углеводородных смесей можно принять прямыми. CD —линия общего давления или упругости паров жидкой смеси, которая зависит от состава смеси (в данном случае температура смеси неизменна).

Возьмем смесь с концентрацией х низкокипящего компо­нента (точка Е). Парциальное давление н. к. к. будет изме­ряться отрезком EG, 9 высококипящего — отрезком EF. Эти отрезки соответственно равны FH и HG, a EG+EF=GH.

Дата добавления: 2014-11-07