Хороший автор, учитывает все пожелания, обращайтесь!
Информация о работе
Подробнее о работе
Термодинамический расчет фазовых равновесей
- 39 страниц
- 2016 год
- 119 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Введение
Исследование органических и водно-органических систем, содержащих компоненты с существенно различающимися свойствами, представляет большой научный интерес и имеет прикладное значение. Как правило, в системах такого рода наблюдаются значительные отклонения от свойств идеальных растворов. В них имеют место различные виды межмолекулярных взаимодействий и процессов, приводящие к эффектам расслоения, азеотропии, высаливания и пр., что обусловливает сложность их термодинамического описания. К названным процессам относятся ассоциация, сольватация, комплексообразование, образование меж- и внутримолекулярных водородных связей и т.д.
На практике с подобными системами приходится часто иметь дело в промышленных технологических процессах катализа, синтеза, разделения, экстракции веществ. Задачи оптимизации этих процессов, повышения эффективности производства, улучшения качества продуктов, снижения их себестоимости и экологической опасности обусловливают повышенный интерес к исследованию таких систем, моделированию и предсказанию их термодинамических свойств.
Для представления свойств сильно разбавленных растворов наиболее удобны термодинамические функции, характеризующие предельно разбавленный раствор – предельные парциальные термодинамические функции смешения. При исследовании взаимодействий растворителя и растворенного вещества интересны различные функции смешения: энтальпия, энтропия, энергия Гиббса и т.д. Для практики важны данные о значениях предельного коэффициента активности растворенного вещества и предельные значения избыточного химического потенциала.
Целью работы является анализ методов и способов термодинамических расчетов фазовых равновесий.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
– изучение основ исследования термодинамического фазового равновесия;
– анализ методов определения термодинамического фазового равновесия;
– изучение подхода к расчету фазовых равновесий и построение диаграмм методом выпуклых оболочек;
– изучение способов расчета теплофизический свойств и фазовых равновесий .
Содержание
Введение 3
1 Основы исследования термодинамического фазового равновесия 5
2 Методы определения термодинамического фазового равновесия 8
3 Подход к расчету фазовых равновесий и построение диаграмм методом выпуклых оболочек 23
4 Расчет теплофизический свойств и фазовых равновесий 28
Заключение 37
Список литературы 39
Заключение
Многие базовые термодинамические характеристики находят при исследовании разбавленных растворов. Изучение термодинамических свойств таких растворов, в первую очередь, коэффициентов распределения и коэффициентов активности, представляет собой значительный интерес для физической химии растворов и химической технологии. Эти исследования позволяют судить о происходящих в системе процессах межмолекулярного взаимодействия растворенного вещества с растворителями. Знание термодинамических свойств разбавленных растворов также крайне необходимо и в промышленности при решении различных практических задач. Наиболее распространенные методы выделения и разделения веществ (ректификация, экстракция, кристаллизация) основаны на использовании различий в составах сосуществующих фаз гетерогенных систем. При этом часто одна из фаз является сильно разбавленной относительно компонента-примеси. В связи с этим, выбор метода удаления примесей, подбор и расчет технологического процесса требуют знаний о свойствах предельно разбавленных растворов. При высоких разбавлениях определяющую роль играют особенности взаимодействия растворенного вещества и растворителя, так как взаимодействием между молекулами растворенного вещества можно пренебречь. Структура же растворителя и взаимодействия между его молекулами при добавлении незначительного количества растворенного вещества практически не изменяются, и поэтому сильно разбавленные растворы являются очень удобными для проверки молекулярно-статистических теорий, испытания обоснованности модельных представлений, что очень важно для физико-химиков, занимающихся теорией растворов.
Таким методом можно измерять активности компонентов в растворах, как в средней области составов, так и при высоких разбавлениях. В последнем случае коэффициенты активности для ряда малых концентраций можно экстраполировать на нулевую концентрацию для определения значения предельного коэффициента активности. Концентрация растворенного компонента может быть изначально задана весовым способом или определяться при помощи внешнего стандарта.
Правильное определение теплофизических свойств продукта и его агрегатного состояния (свойств и состава фаз) является краеугольным камнем любых технологических расчетов – будь то тепловые и гидравлические расчеты трубопроводов, расчеты систем аварийного сброса, моделирование сложных технологических процессов или расчет и выбор различных видов оборудования.
В последние годы активное развитие получили так называемые групповые модели (или методы групповых составляющих), позволяющие рассчитать параметры бинарного взаимодействия или коэффициенты активности по характеристикам и взаимодействию различных структурных групп в молекулах индивидуальных веществ.
Список литературы
1. Морачевский А.Г., Смирнова Н.А., Балашова И. М., Пукинский И. Б. Термодинамика разбавленных растворов неэлектролитов. 1982, Л.: Химия. 240 с.
2. Гайле А.А., Проскуряков В.А., Семенов Л.В., и др. Предельные коэффициенты активности углеводородов в селективных растворителях. 2002, СПб. 128 с.
3. Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии. Vol. 2. 1989 М.: Мир.
4. Морачевский А.Г., Смирнова Н.А., Пиотровская Е.М. и др. Термодинамика равновесия жидкость-пар. 1989, Л: Химия. 344 с.
5. Лекк Дж. Измерение давление в вакуумных системах. 1966, М.:Мир. 208 c.
6. Суворов А.В., Термодинамическая химия парообразного состояния. 1970, Л.:Химия. 208 c.
7. Белоусов В.П., Панов М.Ю., Морачевский А.Г. Химия и термодинамика растворов . 1977, Изд-во ЛГУ. с.158-213.
8. Панов М.Ю.: автореф. дис. канд. хим.наук:, 02.00.04/ Панов Михаил Юрьевич. - Л. ЛГУ.
9. Майоров Э. А., Добряков Ю.Г. Предельные коэффициенты активности углеводородов в феноле. ЖПХ, 2007. 80(12): p.1962-1966.
10. Добряков Ю.Г., Асприон Н., Хассе Г., Маурер Г., Балашова И.М. Исследование температурной зависимости предельных коэффициентов активности компонентов в системах спирт-углеводород. Теоретические основы химической технологии., 1997. Т.31(№6): c.605-612.
11. Витенберг А.Г., Добряков Ю.Г. Газохроматографическое определение коэффициентов распределения летучих веществ в системе жидкость-пар. ЖПХ, 2008. 81(3): c.353-373.
12. Коренман Я.И., Груздев И.В., Кондратенок Б.М. ЖФХ., 2000. 74(10): с.1798-1801.
13. Вайсбергер А., Проскауэр Э., Риддик Дж., Тупс Э. Органические растворители. 1958, Изд-во Иностранная литература: Москва. 520 с.
14. Белоусов В.П., Панов М.Ю., Термодинамика водных растворов неэлектролитов. 2010, Химия: 264 с.
15. Смирнова Н.А. Молекулярные теории растворов. 2007, Химия:. 336 c
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
