Свойства газов и жидкостей - Рид Р.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Отмер и его сотрудники опубликовали несколько статей, в которых показали, как давление паров одного вещества может быть скоррелировано с давлением па-Ров эталонного (базисного) вещества, если сравнение осуществлять, используя одну и ту же приведенную температуру [59, 60, 63]. Позднее этот подход применялся при расчетах на ЭВМ [62, 64]. Подобные сравнения могут быть проделаны Для температур кипения при равных давлениях паров. Томас и Смит [85] показали, что если в качестве эталонного вещества выбирается такая неассоциирован-Ная жидкость, как бензол, то возможно создание корреляции очень высокой точности.
Нарсимхан [57], используя в качестве третьего коррелирующего параметра t*Hu (T -> 0), разработал простую корреляцию приведенного давления паров.
Миллер [52] опубликовал детализированный анализ погрешностей нескольких соотношений для расчета давления паров. В тех случаях, когда необходимыми родными данными являются Ть, Po Тс, его рекомендации похожи на приводите ниже. Миллер провел также расчеты по нескольким корреляциям давлений
181
ТАБЛИЦА 6.1. Сравнение расчетных и экспериментальных значений давления
т, к Экспериментальное значение 1) Рур, мм рт. ст. Клапейрона [уравнение (6.2.4)] Антуана [уравнение (6.3.1)] 2)
259,2 0,510 32,0 24 1,6
273,4 0,538 71,2 15 0,3
290,1 0,571 161,4 8,3 -0,1
320,5 0,631 558,4 1,5 -0,7
350,9 0,691 1512 —1,0 -0,6
390,3 0,768 4 241 — 1,5 0,1
446,4 0,878 13 260 —0,3 -0,5
470,6 0,926 19 970 0,5 —1,54)
508,1 1,00 35 250 -4,5*)
Экспериментальные данные заимствованы из работы [6].
2) In Pvp = 16,6513 - 2940,45/(7' - 35,93).
3) Погрешность = [(расч. — эксп.)/эксп. ] 100 %.
4) Значения констант неприменимы при больших приведенных температурах.
5) Значение со = 0,301, рассчитанное по уравнению (2.3.4), предпочтительнее, чем взі
паров, которые не требуют в качестве входных данных P0 или даже Тс. При этом, однако, необходимо располагать значениями AHV. Следует заметить, что только в немногих случаях, когда критические параметры неизвестны и не могут быть с уверенностью рассчитаны, могут иметься в наличии экспериментальные значения AH1, (см. раздел 2.2). По этой причине такие методы расчета в данной главе не рассматривались.
Рекомендации в порядке приоритета:
1. Если Pvp< 10 мм рт. ст., то ни один из методов, описанных в этой главе, не дает точных результатов.
2. Если Pvp< 1^00 мм рт. ст. и для вещества имеются (например в приложении А) соответствующие константы, то рекомендуется использовать уравнение Антуана (6.3.1).
3. Если Pvp попадает в интервал 10 мм рт. ст. < PvP < P0 и в приложении А имеются константы Гарлахера—Брауна, то давление паров определяется по уравнению (6.6.1). При расчетах давления паров в околокритической области сначала следует провести проверку, действительно ли табулированные константы обеспечивают надежное определение критического давления, значение которого дано в приложении А.
4. Если вещество не является полярным, то все уравнения — уравнение Ли— Кеслера (6.2.6), уравнение Риделя (6.5.4), уравнение Фроста—Колкуорфа—To-доса (6.6.4), уравнение Риделя—Планка—Миллера (6.7.2) и~уравнение Тека— Стила (6.8.1) — обеспечивают точный расчет давления паров. Для пользования первыми тремя методами необходимо знать только T0 и Рс. Для метода Тека-— Стила кроме этих констант необходимо также располагать значением AHVb.
5. Для полярных жидкостей, особенно для веществ с водородными связями, все методы дают результаты меньшей точности. Метод Тека—Стила в большинстве случаев будет, пожалуй, самым точным.
Расчетные методы, описанные в этой главе, разработаны для веществ с нор* мальной молекулярной массой. Для очень тяжелых углеводородов, для которых имеется мало экспериментальных данных, разработана корреляция, основанная
182
паров ацетона
Погрешность расчета 3) по методу
Риделя Гуравнение (6.5.4)] Фроста, Колкуорфа, и Тодоса [уравнение -(6.6.4)] Риделя, Планка и Миллера [уравнение (6.7.2)] Тека и Стила [уравнение (6.8.1)] Ли и Кеслера [уравнение (6.2.6)]
—7,2 —6,2 —3,0 1,3 —8,3 5)
-5,6 —4,5 —3,0 0,5 —6,3
—3,3 -2,3 —1,4 0,7 —3,7
-0,3 0 0,2 0,4 —0,2
1,6 1,1 0,8 0,2 1,9
1,8 0,9 —0,1 —0,8 2,2
0,4 —0,2 -1,3 -1,7 0,7
0,2 -0,1 — 1,0 — 1,2 0,3
тое из приложения А (со = 0,309).
на пригожинской теории жидкостей, содержащих полисегментные молекулы. Эта корреляция [80а] используется для расчета давлений паров очень высококи-пящих углеводородов, включая и те, молекулы которых содержат нафтеновые или ароматические циклы.
6.11. ТЕПЛОТА ПАРООБРАЗОВАНИЯ ЧИСТЫХ ВЕЩЕСТВ
Теплоту парообразования AHV иногда называют скрытой теплотой испарения. Она представляет собой разность между энтальпией насыщенного пара и энтальпией насыщенной жидкости при одной и той же температуре.
Из-за наличия сил притяжения между молекулами жидкость покидают те молекулы, энергия которых превышает средний уровень. Средняя энергия остающихся в жидкости молекул понижается, и для поддержания постоянной температуры должна быть добавлена новая порция энергии. Это внутреняя энергия парообразования AUV. Над паровой фазой во время парообразования совершается работа, поскольку объем пара увеличивается, если давление PVP поддерживается постоянным. Эта работа равна PvP (Vg — Vl)- Таким образом
