Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
будет равна стороне треугольника,
три отрезка каждой стороны
которых Следовательно
отрезка, сумма т. е. единице, можно принять за концетрации.
Если фигуративная точка системы будет находиться ка какой-либо стороне треугольника, то параллельные линии образуют на каждой стороне по ДЕа отрезка. Это показывает, что
система двухкомпонентна.
Например, точка M (фиг, 58) соответствует двухкомпонент-ной системе, состоящей из компонентов А и В.
Состав системы, определяемый любой точкой на треугольной диаграмме, будет одинаковым независимо от того, каким из двух вышеприведенных способов отсчета концентраций пользоваться.
Для удобства работы'с'треугольной диаграммой можно ECe три стороны треугольника разбить, например, на 10 равных частей и каждую из полученных шкал использовать для счета концентраций только^ одного компонента, как это показано на фиг. 59.
от-
190
f
Предположим, что имеется состоящая из компонента А, компонента В удельного веса
На стороне AB треугольной (фиг. 60)
диаграммы построена шкала концентраций х& компонента А в смеси et» с
I'.СЛИ
двухкомпонентная удельного веса ^a= 7в=900 кГ/м\
система 700 кГ/м* ш
компонентом
принять концентрации за объемные, то удельный вес смеси является аддитивным
свойством. Задаваясь рядом значений хА (равным: 0,2; 0,4; 0,6 и т. д.), можно найти соответствующие значения удельного веса смеси по уравнению
в-
Oh .02 0 В
Шкала для 'отсчета шцентрац. компонента а
7ав=-*а7а+(1~ -*а)т
По полученным значениям
Фиг. 59. Использование ^самостоятельных , шкал для отсчета концентраций каждого компонент»
трехкомпонентной системы
7ав на стороне
AB треугольника можно построить вспомогательную шкалу для отсчета удельного веса смеси А +В (фиг. 60).
Таким же путем на сторона ab можно построить шкалы и
для других свойств смеси А+ВТ если эти свойства являются ад~ дитивными на базе объемных концентраций.
Если на подготовленной таким образом диаграмме задано положение фигуративной точки двухкомпонентной системы, то тем самым определяется не только состав этой системы, но также удельный вес и другие свойства ее. Так, на фиг. 60 точка M определяет состав jca=0,3 (х&= 1—0,3—0,7)
и удельный вес системы M Тм=840 кГ/м\
Основное свойство тре-
700
Фиг. 60.
шкала fkR
Вспомогательная для отсчета -уАВ
шкала
угольной диаграммы. Если путем смешения двух систем—-N1 и N2 получается новая система N, то фигуративные точки всех трех систем располагаются на
\ if
191
одной прямой, причем точка N находится между точками N1 и N2 на расстояниях, обратно пропорциональных количествам
^систем iV, и N2.
Под количеством системы понимается ее вес, число молей
,или объем, в зависимости от того, в каких единицах измеряются
концентрации. Докажем справедливость данного свойства треугольной диаграммы.
Для определения положения фигуративной точки любой трехкомионентной системы достаточно указать две ее координаты (т. е. концентрации двух компонентов).
Пусть первая смешиваемая система имеет объем N1m6, а фигуративная точка ее на треугольной диаграмме характеризуется объемными концентрациями Sa1 и Sb1 (фиг. 61); вторая смешиваемая система характеризуется концентрациями Sa,
А
«Фиг. 61- Иллюстрация к основному свойству треугольной диаграммы
N2 м'А пусть
и
объемом
Объем и концентрации компонентов системы, образующейся лосле смешения, обозначим через Л', Sa и Sb. Составим уравнения балансов (по объему):
N=Nt+N29m*
Mb=N1Sb1+N2Sb2, ^3.
(VIII, 5) (VIII, 6) (VIII, 7)
Подставляя значение N2 из уравнения (VIII, 5) в уравнения <VIH, 6) и (VIII1 7), находим
N
S
s
в
b1
A1
S
А,
b1
(VIII, 8)
Уравнение (VIII, 8) является условием того, что три точки
N(Ia9 Ев), Nj(Sa1, Sb,) и JV2(Sa,, Sb3)
N делит объемам
лежат на одной прямой и показывает, что точка отрезок N1N2 на части, обратно пропорциональные смешиваемых систем N1 и N2.
Из основного свойства треугольной диаграммы несколько следствий.
Первое следствие. Если при попарном смешении нескольких систем получается одна и та же (по составу и коли-
вытекает
192
¦і
честву) система, N1 то прямые, соединяющие точки попарно смешиваемых систем, будут пересекаться в Годной общей точке N.
Так, например, на фиг. 62 изображен случай смешения двух tup систем, для которых соблюдаются условия
(VIII, 9)
с
Фиг. Ь2
Фиг. 63
Второе следствие. Если при попарном вычитании различных систем получается одна и та же (по количеству и составу) система F, то прямые, соединяющие точки попарно вычитаемых систем, должны встречаться в одном общем полюсе F.
Например, на фиг. 63 изображен случай вычиг таиия трех пар систем. Для этих систем должно соблюдаться условие
Si—Ri— —R} Ss-Rt=F. (VHI1 10)
Очевидно, что при атом должны иметь место соотношения:
W
X
А >А
концентрация компонента А
Фиг. 64
^??. R^Sf. R!=S?
S1 R1F' S2 R1F' S3 RsF
(VIII, 11)
Третье следствие. Если имеется раствор Ж, щий из компонентов А и 5, то любые смеси N, Nu составленные из раствора M и компонента С, будут ип прямой MC (см. фиг. 64). 372*13
