8. Уравнение состояния газа.

Уравнение состояния – соотношение между объёмом, температурой и давлением. Уравнение состояния может применяться как для жидкой, так и для газовой фазы.

Уравнение Менделеева-Клайперона: , где - давление, - удельный объём, - газовая постоянная. Если , то уравнение принимает вид , где - универсальная газовая постоянная, - коэффициент сверхсжимаемости, который определяется с помощью двухпараметрических уравнений, зависящих от критических давления и температуры.

У равнение Ван-дер-Ваальса: , где - коэффициент, учитывающий силы взаимодействия между молекулами; - коэффициент, учитывающий размеры самих молекул. Эти формулы используются для расчёта коэффициенты индивидуальных компонентов газа.

Изучая уравнение Ван-дер-Ваальса, пришли к выводу, что оно не всегда хорошо работает. Поэтому Редлих и Квонг модернизировали его, и получили следующее кубическое уравнение для расчёта коэффициента сверхсжимаемости: , где ; .

Фактор ацентричности был введён Пиццером. Он предложил находить коэффициент сверхсжимаемости в зависимости от трёх параметров .

И зучая эти смеси, Пенг и Робинсон модернизировали уравнение Ван-дер-Ваальса, учли третий параметр и получили трёхпараметрическое уравнение следующего вида: и соответствующее ему кубическое уравнение, которое имеет следующий вид: , где ; ; ; ; - коэффициент парного взаимодействия, который определён для каждой пары углеводородов; ; ; ; .

9. Дросселирование газа.

Дросселирование – процесс прохождение газа через сужающее устройство.

Эффект Джоуля-Томпсона – явление изменения температуры при дросселировании.

При дросселировании идёт изоэнтальпийный процесс, то есть энтальпия при дросселировании остаётся постоянной.

Коэффициент Джоуля-Томпсона – коэффициент, определяемый, как изменение температуры при изменении давления на единицу .

Этот коэффициент может быть меньше нуля, равен нулю или больше нуля. Для промысловых температур и давлений в коэффициент Джоуля-Томпсона меньше нуля и равен в среднем . При давлении порядка коэффициент Джоуля-Томпсона равен нулю. При давлении больше , коэффициент Джоуля-Томпсона больше нуля.

Точка инверсии – давление, при котором коэффициент Джоуля-Томпсона равен нулю.

Коэффициент Джоуля-Томсона может быть определён как графическим методом, так и аналитическим.

Г рафический метод основывается на использовании графика зависимости энтальпии от приведённого давления для каждого индивидуального углеводорода. При этом коэффициент Джоуля-Томсона находится по следующей формуле .

Коэффициент Джоуля-Томпсона для смеси углеводородов определяется по формуле: .

Аналитический метод основывается на использовании приближённой формулы вычисления коэффициента Джоуля-Томпсона: , где . Эта приближённая формула справедлива только при условии, что и .

10. Влагосодержание газов.

Газ постоянно контактирует с водой, и в нём постоянно находятся пары воды, которые называются влагосодержанием газа. Их количество зависит от температуры, от давления, от минерализации воды, от плотности или молекулярной массы газа, от состава газа (от содержания кислых компонентов).

Влагоёмкость (абсолютная влажность) – максимальное содержание воды при данных давлении и температуре.

Относительная влажность – отношение влажности газа при данной температуре к максимально возможной влажности при данной температуре.

Размерность влажности . Обычно относительная влажность задаётся при следующих условиях: .

Иногда влажность задают - одна молекула воды на молекул газа. (при температуре ).

Точка росы – температура, при которой появляются первые капли воды.

Относительная влажность определяется несколькими методами, одним из которых является графический метод.

- коэффициент, учитывающий минерализацию воды, находящейся в контакте с газом. - коэффициент, учитывающий плотность воды, находящейся в контакте с газом. Относительная влажность определяется по формуле: .

11. Лабораторные методы определения влагосодержания:

1. Адсорбционный метод.

2. Кулонометрический метод.

3. Абсорбционный метод.

Аналитические (расчётные) методы определения.

Чаще всего при аналитическом методе определения влагосодержания используется формула Бюкачека: , , где и - некоторые функции, зависящие от температуры.

У чёт содержания углекислого газа и сероводорода осуществляется по формуле , где , и - содержание углеводорода, углекислого газа и сероводорода соответственно.

Эта методика используется, если содержание углекислого газа и сероводорода лежит в пределах от 5 до 25 процентов.

Для того чтобы газ подавать в магистральные газопровод он должен иметь определённую температуру точки росы и определённое влагосодержание. На каждом предприятии фиксируется влагосодержание с помощью влагомеров.

Прибор ТТР3.

Д ля этого прибора требуется исследуемый газ и газ для работы трубки Ранка, в которой получают холодный и горячий газ.