11.Равновесие в системах газ-жидкость. Закон Генри. Ур-е равновесной зависимости. Влияние давления и температуры на абсорбцию.
В качестве основного закона, хар-го равновесие в системах газ-ж, обычно используется закон растворимости газов в ж,сформулированный Генри, согласно которому при данной температуре мольная доля газа в растворе(растворимость пропорциональна парциальному давлению газа над раствором: х=р/Е, где р-парциальное давление газа над раствором;Е-коэф пропорцональности(коэф Генра)[Па],зависит от природы растворяющегося в-ва и температуры;
х-конц-я газа в растворе ,мол.доли
lnE=-q/(RT)+C
q-теплота растворения газа,кДж/кмоль;R-универсальная газовая пост=8.314 кДж/(кмоль*град);Т-темпер растворения,К;С-пост,зависящая от природы газа и ж-ти и опред опытным путем.
С ростом темп-ы растворимость газа в ж-тях уменьшается.При растворении газа в –ти темп-ра последней обычно повышается вследствии выделения значительного кол-ва тепла
Q=qдL(х1-х2), где qд- дифференц теплота растворения в пределах изменения конц-й х1-х2;L-кол-во абсорбента в кг.
Ур-е равновесной зависимости Y=ApX/(1+(1-Ap)X,где Y(конц-я распред газа в смеси) и Х(конц-я распределяемого компонента) выражены в относительных мольных долях,имея в виду соотношения Y=y(1-y) и X=x(1-x);Ар=Е/P константа фазового равновесия.
К факторам улучшающим растворимость газов в жидкостях,и след, условия абсорбции, относят повышенное давление и пониженная температура.
12.Равновесие в процессах пар-ж для идеальных смесей. Закон Рауля. Диаграммы t-X-y и X-y.
Рассмотрим равновесие идеал бинарной смеси состоящей из 2-х компанентов А и В.Если ж-ю идеал бинарную смесь в течении значительного времени выдержать в замкнутом объеме при кипении в условиях пост –го объема и темп-ры, то система состоящая из пара и ж придет в состояние равновесия .В условиях равновесного состояния потоки компанентов из фазы в фазу будут одинаковы, при этом состав пара будет отличаться от ж.
Компанент А имеет меньшую темп-у кипения tкА и называется низкокипящим или легколетучим компанентом бинарной смеси;комп-т В имеет большую темп-у кипения tкВ и наз-ся высококипящим или труднолетучим компанентом.Ра и Рв давление паров соответственно.
Идеальные смеси подчиняются закону Рауля: рА=Ра*х;рВ=Рв(1-х), порциальное давление компонента в растворе равно давлению пара чистого компонента умноженного на его мольную долю в р-ре.
(1-х)-конц-я НЛК в ж-ти
(1-у)- конц-я НЛК в паре
Для установивщегося равновесия Рах=Ру;Рв(1-х)=Р(1-у)
Первый рисунок это зависимость температуры паро-жидкосной системы от состава фаз в условиях равновесия.Нижняя ветвь на диаргамме t-x,у будет отвечать темп-рам кипения жидкой смеси,верхняя-темп-рам концентрации паровой фазыРасполагая этой диаграммой, можно по составу жидкой фазы х1 найти равновесный ей состав пара у1 и температуру t1.
Второй диаграмма равновесных составов.Для анализа процессов ректификации более удобна диаграмма у-х,построенная на основе предыдущей диаграммы. Кривая зависимости ур=f(x) отвечает ур-ю :у=Рах/(Рв+(Ра-Рв)х).