Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
T
(II. 2)
X
igp
ь
ґ Ґ
а
а
c + t Ъ
Г If
(II, 3)
1 1
F
2Я0 + t
Ob 4)
\gP
а T
-folg Г+С,
(И, 5)
где
T t
P
0K;
&, b н с
температура, •то же, °С;
-абсолютное давление насыщенных паров (обычно в атм);
-константы, зависящие от природы вещества. Константы аиЬ формулах (II, 2) и (II, 4) для каждого вещества можно найти, если известны две экспериментальные
точки, т. е. температуры кипения данного вещества при двух давлениях.
Для определения трех констант (a, b ис) в уравнениях (II, 3) и (II, 5) необходимо располагать уже тремя опытными точками для каждого данного вещества,
L
Для нормальных алкановых углеводородов можно рекомендовать формулу А. М. Мамедова [13]
P
Т—Ъ а
ата
(И, 6)
О 20 W) 60 80 100
t °с
где T а и b
К;
температура, коэффициенты, определяемые
Фиг. 9. Кривые зависимости давления (P) насыщенных паров различных углеводородов от температуры (t).
по двум опытным точкам.
Для ряда низших нормальных углеводородов значения а и b к формуле (И, 6) и пределы температур, для которых они были найдены, приводятся в табл. 3.
При низких давлениях для нормальных алканов и узких нефтяных фракций иногда используется формула Ашворта, которая может быть представлена в следующем виде:
Ig р =2,68
50
(И, 7)
t
Таблица з
Углеводород
Температурные пределы, 0C
от
і
до
Метан ........
То же ... ,.....
Этан........
Го же . • ¦ ¦ • . ф Пропан ........
То же• • ; ......
н.-бутан .......
Изобутан .......
н.-пентан.......
п.-гексан......
н.-гептан........
161.58 ПоЛ 88,63 29,83 42,06 + 28,77
- 0,5
— 11,72 + 30
68,905 -f 98,61
118,1
82 Л 29,88
+ 3227
+ 28,77
+ 96,81
4152 01
4П8.28
- 197,2
+ 234,7
¦+240
Коэффициенты
к форм уле 11, 6
а Ь
48,776 62 800'
50.903 58,560
73,282 111.248
74,730 108 640
88,593 U2.510
91,084 338 070
103,591 1Є 8,f 50
101 235 160205
115,447 193,793
124.964 217,101
133,460 238,310
Таблица 4
t 0C / (T) / °С / °С г h і °С /СП
-40 12,122 100 ч ! 5,595 j 240 3,144 380 1,952
-30 11,363 ¦ 110 5 343 250 3,031 390 1,891
—20 10,669 120 5.107 260 2,924 400 1,832
— 10 10.031 130 4,885 270 2,821 . 410 і 1,776
0 9,448 140 4,677 280 2.724 420 1,721
10 8,914 150 4,480 290 2.630 430 1,668
20 8,421 160 4.297 ¦с 00 2,542 440 1,618
30 7,967 170 4.124 310 2.456 450 1,569
40 7,548 180 3,959 320 2,375 460 1,521
50 7, IbO 190 3,804 330 2,297 470 1,476
60 6,800 200 3,658 340 2 222 , 480 1,432
70 6,466 210 3,519 350 2,150 490 1,389
80 6,155 220 3,387 360. 2.082 500 • 1,348
90 5,866 230 і 3,263 370 2,015
где давление насыщенного пара, ата: Т— соответствующая ей температура, 0K; T0-температура кипения при атмосферном давлении, °К. Функция /(T) имеет вид:
/(Г)= ^—^4?!0-----1. (11,8)
^ Г-f-108000-307,6
Для различных температур [значения /(F) приведены в табл. 4.
Для пересчетов температур кипения узких нефтяных фракций с вакуума на атмосферное давление удобна номограмма, приведенная на фиг. 10.
Для построения кривой P—f(t) любого вещества можно использовать также формулы, основанные на методе сравнения данного вещества с какими либо веществами, принятыми за эталонные. Из этих формул наиболее удачными являются формулы В. А. Киреева и А. М. Трегубовя.
Фиг. 10. Номограмма для пересчета температур кипения узких нефтяных фракций с вакуума на атмосферное давление
Формула Киреева [8, 9] имеет вид
Ig Рй -к Ig P + с (11,9)
где P3-давление насыщенного пара данного вещества А при
какой-либо температуре; Рь—тоже для эталонного вещества В при той же температуре.
к и с—постоянные, зависящие от природы сравниваемых веществ; значения к и с могут быть найдены, если для вещества А известны 2 точки.
52
Формула Трегубова [12] пишется в следующем виде:
~—= (11,10)
O - T
где температура кипения данного вещества при каком-либо
давлении р (при температуре кипения, как уже было указано выше, Р=р);
т и 6—температуры кипения при том же давлении двух эталонных веществ; к—постоянный коэффициент.
Формула Трегубова удобна тем, что для определения к для данного вещества достаточно иметь только одну точку, например, температуру t0 кипения ее при атмосферном давлении.
Очевидно, что для использования формул (II, 9) и (II, 10) зависимости P=f(t) для эталонных веществ должны быть известными. В качестве эталонных веществ следует брать вещества, близкие по своей химической природе к исследуемому веществу.
7. КРИТИЧЕСКОЕ СОСТОЯЙИЕ
Любая точка на кривой P=/(0 показывает состояние си-
стемы, в которой жидкость находится в динамическом равновесии со своим насыщенным паром.
Если давление р, испытываемое системой больше, чем давление P насыщенного пара при данной температуре і, то жидкость не может кипеть, следовательно любая точка выше кривой P=f(t) соответствует однофазной системе, состоящей только из жидкой фазы. Наоборот, точки, лежащие ниже этой кривой, как было показано выше, сооответствуют однофазным системам, состоящим из ненасыщенных паров.
По мере перемещения точки, соответствующей равновесной
двухфазной системе, по кривой P^=f(t) вправо в область высоких давлений и течператур, различие в свойствах сосуществующих жидкой и паровой фаз уменьшается и в некоторой точке, называемой критической, это различие совершенно исчезает.
