Гельперин И.И, Зеликсон Г.М., Рапопорт Л.Л. Справочник по разделению газовых смесей методом глубокого охлаждения
Подождите немного. Документ загружается.
ДВУХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
133
т
шо
175
I
|/75
по
165
т
155
/В4.5
м м
1
1
1
1
; !
169,5^
о Ш 20 30 40 50 60 70 ВО 90
-172.
и !
-172.
10 1
1
1
1
О Ю го 30 40 50 60 70 80, 90
ШО
Мол- %
С2Н4
Рис. 111. Изобары системы этилен-
этан при 0,5 и 1,0 атм.
230
225
220
215
гю
1
285
1
гю
205
200
т
т
1
\
Ч
N
V
го7У
0 Ю 20 30
411
50 60 70
ВО
А
9 /0.
ч
т т
МОЛ
ЯС^Щ
Рис. 112. Изобары системы этилен-
этан при 3 и 6 атм.
2Ь8
260
256
^ 252
^248
\244
I
23В
232
228
224
220
^266,4 .
1
;
1
1
1
;
ч-
ч.
1
л
..
N
255,5
] ^
ч.
ч^
\
ч
ч
к
ч
-л-
ч
ч
Ч-
г ^
^>/1
-Г
\
ч
г44У
ч^
\
ч
ч
ч
ч
234.^
ч
1
I
1
О /О го 30 40 50 ВО 70 ВО 90 ЮО
Мол.
Рис. из. Изобары системы этиле н
—
э тан
при 10, 15 и 20 ат ч.
110
II. РАВНОВЕСНЫЕ СОСТАВЫ ФАЗ
Пропилен —
Содержание пропилена
0
10 20
1
30
40
50
о
е
Л
С1-
«и
§ §
а
2
= 3
>>
О.
а;
1 I
я
о.
О
л
а
X
ч
а
03
Ч
Л
Си
о
С
Н о
я 5 „
^ 5 -6°
о.= о."
щ С 03
и С ш г
а
ё
о
» 5 е
5-1
и С ш 2
Л
О,
а
С
но
2 е
^ 5
О,® а.
<и с сз
2 =
о О- с
У с Ш 2
л
о
На"
о с сз
§§.= 5
о = Ш 2
сз
О,
с
щО
и с ш г
л
о-
1>
1?
ТО
й 1
СХК с1
" 5 03 ^
и с ш г
14,06
78,8
0 73,8
17,7 67,7 35,4 62,2
50,4 57,7
61,7
53,3
70,4
21,09
101,0 0 95,0 16,1
90,0 31,8
85,0 45.0
80,0
56.7
75,0 66,4
28,12
116,5
0 110,5
14,9
105,0 28,5- 100,0 40,7
95,0
52,4
90,0
62,9
35,15
130,5
0
125,0
13,2 119,5 25.5
114,5
36,8 109,0
48,3 104,0
59,2
42,18
120,0
43,3
114,5
55,5
ПО
шв
90
80
70
' т
50
I
I
•">
60
50
40
30
./0/,0
Г Г
к
N.
к
О Ю го 30 40 50 60 70 80
<Й
V
Д
О 18 го 30 40 50 80 70 80 90 100
Мол
'/. СзНе
Рис. 114. Изобары системы пропилен
—
изобутан при 14.06 и 21,09 ата.
изобутан
ДВУХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
155
Таблица 95
жидкой смеси, мол.
»
о
60
70
80 90
100
СИ
>>
н
СИ
о.
и
с
«О
но
X X
й п о Е
а
н
л
о-
п
Зо
Н о
0)
я
щ
с и •
Ч °
С
5
о ®
2 с « Е
сз
о.
>,
н
сз
с.
0)
с:
8-0
5 =
СС щ
^
и
С
а г
О.
^
•и
ь
0)
5 га
II а-
и с с г
Я
н
га
о.
1»
С
«О
Н 0
4)
Иг:
и с
о:
г
49,4
78,0
46,1
84,9
42,7
91,0 38,9
96,2
33,3
100
70,6
75,0
66,6 82,6
62,2
89,6
57,7 95,1 52,2
100
86,1
72,6
82,2
80,9
77,8 88,0
72,8
94,2 65,6 100
99,5
69,5
95,0
78,5
91,1
86,4
86,7
93,4
78,3 100
110,0
66,0
105,0 75,5
100,0
84,4
95,0 92,4
88,4
100
т
по
ШО
90
80
1
88,4>
МО
130
по
по
/00
90
80
70
О Ю 20 30 40 50 60 70 80 90
ШО
-
т
по
юо
90
во
70
50
ч
71
1Р
О Ю го 30 40 50 во 70 дО 90
ЮО
1
1
1
1
о Ю го 30 40 50 80 70 80 90
ШО
МОЛ'ЛСуУ^^
Рис. 115. Изсбарь! системы пропилен
—
н 2 о б у т а н при 28,12: 35,15 н 42.18 ата.
ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ
Системы, состоящие из трех взаимно растворимых компонентов (двухфаз-
ные), имеют три степени свободы. Это означает, что при заданных значениях
давления и температуры возможно существование неограниченного количества
равновесных соравов жидкости и пара.
Данные фазового равновесия трехкомпонентных систем изображают графи-
чески в плоскости равностороннего треугольника АВС, вершины которого соот-
ветствуют чистым компонентам системы, стороны — бинарным смесям, а точки
внутри треугольника—трехкомпонентным сме-
сям.
Для определения состава смеси, изобра-
жаемой точкой К, проводят через эту точку
прямые, параллельные сторонам треугольника.
Тогда отрезки Вх, Ах и хх будут выражать
соответственно концентрации компонентов А,
В и С в трехкомпонентной смеси. Равновес-
ные составы жидкой и паровой фаз при опре-
деленных температурах располагаются на
одноименных изотермах.
Исключение составляет диаграмма равно-
весных концентраций для системы Аг—О2—N.2
(рис. 116), построение которой отличается от
построения остальных равновесных диаграмм
трехкомпонентных систем.
На этой диаграмме состав жидкой фазы дается двумя дополнительными
группами кривых равновесных концентраций: х^—для кислорода и Хц—для
аргона.
Значение концентраций азота в жидкой и паровой фазах, как обычно, опре-
деляются по разности.
Для облегчения пользования равновесной диаграммой (рис. 116) приводим
в качестве примера равновесный состав паровой фазы для произвольно выбран-
ного состава жидкой фазы. Например, для жидкости состава: бОо/о кисло-
рода, 20о/о аргона и ЗС/о азота (по разности) имеем следующий равновесный
состав паровой фазы: 24,8% кислород:!, 14,60;о аргона п^ 60,6 о/о азота (по
разности).
Равновесная диаграмма для системы Аг—0.>—N, построена не по опытным
данным, а расчетным путем.
Для систем с большим числом компонентой экспериментальные данные,
пересчитанные для равновесных диаграмм, отсутствуют.
В табл. 96—100 приведены данные фазового" равновесия для ряда трех-
компонентных систем.
На рис. 120—134 изображены диаграммы фазового равновесия тех же
трехкомпонентных систем.
На рис. 133 и 134 дана диаграмма фазового равновесия для системы
СзНб—-С2Н4—С2Н2; там же приведены кривые равновесия бинарных систем,
образуемых теми же компонентами.
5атп
0%Щ 10 20 30 ^ 50 60 70 80 90 О, /О 20 30 ^0 50 00 70 80 90 О
Мол. %
Оз 6 парах
Мол
%02 В парах
Рис. 116. Равновесные ссстапы жидкости и пара системы аргон
—
кислород — азот.
XI — мел. о,о кислорода п жидкой фазе; л:!; —мол. "(о аргоиа в жидкой фазе.
28атм
СО
N. СО N2 СО
Рис. 117. Равновесные составы жидкости и пара системы в о д о р о д —о к и с ь у г л> р о'д а —а з о т при 90° К.
гбатм
Рис. 118. Равновескые составы жидкости и пара системы водород —окись углерода —азот при 83° К.
2батм
СО
Рис. 119. Равновесные состасы жидкссти и парасистсмы в о д о р о д —о кись углерода —азот при 78'' К.
ДВУХКОМПОНЕНТНЫЕ
СИСТЕМЫ
161
Водород — метан — азот
Таблица 96
Состав фаз, мол. " о
жидкссть
1 пар
Н,
сн,
N.
сн, N.
90° К; 10 атм
2,3 45,0
50,7
72,2
1,5
26,3
2,4
50,1
47,5 76,0 0,9
23,1
2,4
72,6
25,0
78,6 1,0
20,4
2,8 78,9 18,3
86,0
1,3 12,7
2,3 91,5
6,2 92,0
1,6
6,5
90°
К;
15,3 атм
3,5
24,2
72,3
76,2
0,7
23,1
3,-2 37,6
59,2 80,1
1,2
18,7
3,0 57,5
42,5
81,2
1,2
17,6
3,3
74,6 22,1
87,5
0,7
12,8
3,3
87,0 9,7
92,7
1,5
6,8
90' К; 24,5 атм
6,4 20,2
73,4 78,2 0,5
21,3
5,3
30,2
64,5
82,2
1,3
16,5
5,5
48,7
45,8 85,0 1,5
13,5
5,3
69,2
25,5
89,4
1,0
9,6
4,7 82,2
13,1 93,7
1,1
5,2
90° К; 89,2 атм
16,8
15,0
68,2
84,3 0,8
14,9
15,8
22,0
62,2
86,4
0,8
12,8
12,5
39,5
47,5
87,5
1,0
11,5
12,0
60,0 28,0
91,5
1,4
7,1
8,4
74,0
17,6 94,6
0,8
4,6
107,7° К;
10 атм
3,5 76,5
20,0 52,4
8,6
39,0
2,5
90,0
7,5
60,1
8,0
31,9
2,3
93,5
4,2
71,8 8,9
19,3
1,4
98,8
4,8
81,5
7,5
11,0
11 Зак. 4059. Справочник.
110
II.
РАВНОВЕСНЫЕ СОСТАВЫ ФАЗ
Таблица 96 (Продолжение)
Состав фаз, мол. »в
жидкость
пар
н.
сн,
N..
н. сн.
N.
107,7° К; 15,3 атм
4,1
63,8
32,1
55,4
7,0 37,6
3,6 70,0 26,4
63,6
7,6
28,8
3,5 83,9
12,6
75,1 6,0
18,9
2,8 88,7
;8,5 83,9
6,0 10,1
1,2
96,0 1,8
87,9
7,1
5,4
107,7° К;
24,5 атм
5,3
15,5
79,2
47,8
3,7 48,5
6,1
36,5
57,4
57,3
5,0
37,7
5,3
52,8
41,9 63,0
4,6
32,4
6,5
61,5
32,0
68,0 5,0
27,0
5,2
73,2
21,6
78,2
4,5
17,3
3,9
84,2 11,9
85,7 4,5
9,8
2,5
94,0
3,5
90,8 3,9
5,3
107,7° К; 49 атм
13,8
8,5 77,7 57,5 2,5
40,0
12,6 24,9
62,5 65,5
4.5
30,0
10,4
41,8 47,8
71,6
3,2
25,2
10,0
51,0
39,0
73,4
4,0
22,6
9,2
65,5 25,3
81,2
4,0
14,8
8,1 75,8
16,1 86,9
3,3
9,8
6,1
88,8
5,1
94,0
1,8
1
4,2
107,7° К;
89,2 атм
26,5
6,3
67,2 57,5 3,6
38,9
19,5 18,0
62,5
67,5
4,5
28,0
18,2 34,2
47,6
73,0
4,0
23,0
16,1
43,6
40,3 77,2
4,0
18,8
14,7
56,5 28,8 83,0 3,1
13,9
12,7
70,1 17,2
87,8
3,4
8,8
8,5
85,6
5,9
92,6
4,2 3,2