Химически каталог Процеси и апарати на химичната технология стр.191
Съгласно формулата (16-2) намираме моларния състав на сместа:
или в общи линии за k-ro компонента:
Ако е даден моларният състав на сместа xA, xb, xs, тогава за да го преобразувате в състав на теглото, е необходимо да намерите масите на компонентите в 1 kmol от сместа:
O A \u003d MAXA; GB = Mvhv; GC = Mshs. и общото му тегло:
G=GA-T-GB-T-GC-T-. .. \u003d MAXA + Mvxv + Mshs +. \u003d 2 Mx Според формулата (Sh-1) намираме тегловния състав на сместа:
„_ МАХА. „ _ MVHV. „ _ MCHS
или в общи линии за k-ro компонента:
Знаменателят на тази формула, който е масата на 1 kmol от сместа, се нарича средно молекулно тегло на сместа:
MAXA + MVHV + MsKhs + \u003d 2 ^ 1 * (16-5)
(1-x). Формули (16-3) и (III-4) в този случай ще приемат следната форма:
молекулни тегла на компонентите.
Пример 16-1. Определете моларния състав и средното молекулно тегло на смес от бензен и толуен, съдържаща 30 тегл. % бензен.
Решение. Молекулните тегла на компонентите са: Mi = 78 (бензен) и M2 = 92 (толуен). Съгласно формулата (16-6) намираме моларната част на бензен в сместа (при a = 0,3)
Моларната фракция на толуен (1-x) = 0,664. Същата стойност може да се намери и по формула (16-6), замествайки в нея тегловната част на толуола a = 0,7, докато Mi = 92 и M2 = 78.
Средното молекулно тегло на сместа съгласно формулата (16-5):
D, r. = 78 x 0,336 -f 92 x 0,664 = 87,2
Пример 16-2. Определете тегловния състав на сместа, съдържаща 20 mol% етан, 35 mol% пропан, 15 mol. % бутан и 30 mol % изобутан.
Решение. Тегловата композиция се определя по формулата (16-4) и резултатите от изчислението са обобщени в табл. 22.
Резултатите от изчисляването на тегловния състав на сместа
Компоненти Молекулно тегло
Mk Молна фракция
xk Mkxk Тегловна фракция
Пропан 44 0,35 15,4 0,325
Бутан 58 0,15 8,7 0,183
58 0,30 17,40,366
Обща сума . . — 1,00 47,5 1,000
Съставът се изразява и чрез масата на компонента, съдържащ се в 1 m3 от сместа (обемна концентрация). Обемната концентрация C има размерността kg/m3.
Сумата от обемните концентрации на всички компоненти 2 C е равна на масата на 1 m? смес, т.е. плътност r. Така тегловната част на k-ro компонента на сместа е:
Парциално налягане на газовите компоненти
Съдържанието на компонентите на газова смес често се изразява чрез парциални налягания. Парциалното налягане на даден компонент се разбира като налягането, под което даденият компонент би бил, ако в отсъствието на други компоненти той заемаше целия обем на сместа при неговата температура.
Съгласно закона на Далтон общото налягане P на газовата смес е равно на сумата от парциалните налягания на компонентите / ^, p > RS, .
Лесно се вижда, че отношението на парциалното налягане на компонента към общото налягане е равно на обемната част на компонента в сместа. Наистина, ако парциалното налягане на k-ro компонента е pk, а обемът на газовата смес е V, тогава обемът VK, зает от този компонент при налягане P, ще се определи от връзката pkV =PVK, откъдето Vfe = ^%^,a обемната част на компонента в сместа
Тъй като 1 kmol от който и да е компонент заема същия обем при същата температура, обемната фракция vk е равна на моларната фракция yk на компонента в газовата смес.
Нека напишем уравнението на състоянието за 1 kg от всеки компонент на газовата смес:
PKV, където pk е парциалното налягане на k-ro компонента, N/m2; —газова константа (8314 j/kmol • deg); Mk е молекулното тегло на компонента.
Оттук определяме обема V на сместа, в която има 1 kg k-ro компонент:
Уравнение (16-9) установява връзката между парциалното налягане и молната фракция, уравнение (16-10) между парциалното налягане и обемнотоконцентрация.