Термодинамический расчет заданной смеси (166033)

Посмотреть архив целиком

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования


Самарский государственный технический университет


Кафедра: «Технология органического и нефтехимического синтеза»







КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО КУРСУ:

«Физико-химические свойства растворов»




Выполнил: студент III – ХТ – 2 Степанов В. Н.

Принял: к. х. н., доцент Саркисова В. С.








Cамара, 2005 г.


Исходные данные:


 

Tb, К

Tc(эксп)К

Pc(эксп),bar

Vc(эксп), см3/моль

W(эксп)

Zc

yi

2.3-диметилбутан

331.13

499.98

31.27

358

0.247

0.270

0.37

цис-1,2-диметилциклогексан

402.90

606.00

29.3

461,73



0.22

метил-третбутиловый эфир

328.30

497.10

34.3

334



0.1

индан

451.10

684.90

39.5

389



0.31



Задание:


  1. Для четырехкомпонентной смеси заданного состава рассчитать энтальпию, энтропию, теплоемкость в стандартном состоянии при заданной температуре.

  2. Псевдокритические свойства: температуру, давление, объем, ацентрический фактор и коэффициент сжимаемости.

  3. Плотность:

    1. Ненасыщенной газовой и жидкой смеси при температуре, соответствующей приведенной температуре 0,95 в диапазоне приведенных давлений от 0,01 до 1. Построить график зависимости.

    2. Плотность жидкой смеси на линии насыщения в диапазоне температур от 298К до критической с шагом 25К. Построить график зависимости.

  4. Энтальпию, энтропию, теплоемкость смеси при заданной температуре в диапазоне приведенных давлений от 0,01 до 10. Построить график зависимости соответствующего свойства от давления.

  5. Энтальпию испарения в стандартном состоянии при давлении отличном от 1 атм для диапазона температур для диапазона температур от 298К до критической с шагом 25К.

  6. «Кажущуюся» стандартную энтальпию образования смеси в жидком состоянии .

  7. Вязкость смеси при температуре 730 К и приведенном давлении 10.

  8. Теплопроводность смеси при температуре 730К и приведенном давлении 10.


Решение:


  1. Для расчета т/д характеристик смеси нужно знать параметры компонентов этой смеси.

Для 2,3-диметилбутана при вычислении используем следующую формулу:

где для диапазона температур :

и т.д.

Значения , и рассчитаны по табличным данным методом Бенсона.

При расчете используем уже найденные значения для диапазонов температур:

При расчете получаем: .

Для цис-1,2-диметилциклогексана при вычислении используем следующую формулу:

где для диапазона температур :

и т.д.

Значения , и рассчитаны по табличным данным методом Бенсона.

При расчете цис-1,2-диметилциклогексана используем уже найденные значения для диапазонов температур:

При расчете цис-1,2-диметилциклогексана получаем: .

Для метил-третбутилового эфира при вычислении используем следующую формулу:

где для диапазона температур :

и т.д.

Значения , и рассчитаны по табличным данным методом Бенсона.

При расчете используем уже найденные значения для диапазонов температур:

При расчете получаем: .

Для индана при вычислении используем следующую формулу:

где для диапазона температур :

и т.д.

Значения , и рассчитаны по табличным данным методом Бенсона.

При расчете используем уже найденные значения для диапазонов температур:

.

При расчете получаем: .

Для смесей в состоянии идеального газа энтальпия, энтропия и теплоемкость рассчитываются аддитивно с учетом переменной состава:

;

;

.

  1. Псевдокритический объем смеси определяется, как функция от состава смеси и критических объемов чистых компонентов смеси: , при этом получена матрица:


 

1

2

3

4

1

392.0816

265.4731

102.3749

342.5268

2

265.4731

178.7814

69.4187

231.5124

3

102.3749

69.4187

26.7200

89.4788

4

342.5268

231.5124

89.4788

299.0632

Псевдокритическая температура рассчитывается, как функция от критической температуры, критического объема и состава смеси:

При этом получена следующая матрица:


 

1

2

3

4

1

196032.9584

146127.9295

51037.78151

200440

2

146127.9295

108341.532

38100.82371

149150.3

3

51037.78151

38100.82371

13282.512

52210.23

4

200440.0092

149150.2849

52210.23284

204828.4


Ацентрический фактор смеси рассчитывается аддитивно: .

Ацентрические факторы чистых компонентов смеси рассчитываются по уравнению:

,

, где: , Рс – критическое давление, атм.

Псевдокритическое давление смеси рассчитывается через уравнение: , где: – псевдокритический коэффициент сжимаемости, определяемый с помощью таблиц Ли-Кесслера и разложения Питцера.

    1. Плотность ненасыщенной газовой и жидкой смеси определяем по формуле:, где:

- молекулярная масса смеси, определяемая по правилу аддитивности.

- объем смеси, определяемый по уравнению Менделеева-Клапейрона:

,

- фактор сжимаемости смеси, определяемый с помощью разложения Питцера и таблиц Ли-Кесслера.

Для диапазона приведенных давлений от 0,01 до 1 имеем:


Pr

P, атм

z(0)

z(1)

z

Vm, см3/моль

ρm, г/см3

0.01

0.3316

0.9961

-0.0012

0.9958

135736.7088

0.00075

0.05

1.6578

0.9803

-0.0062

0.9787

26680.6560

0.00382

0.10

3.3156

0.96

-0.0126

0.9567

13040.6132

0.00782

0.20

6.6312

0.9174

-0.0262

0.9105

6205.5229

0.01644

0.40

13.2624

0.8206

-0.0589

0.8051

2743.5055

0.03719

0.60

19.8936

0.6967

-0.1110

0.6674

1516.3113

0.06728

0.80

26.5248

0.141

-0.0540

0.1268

215.9884

0.47236

1.00

33.1559

0.1705

-0.0607

0.1545

210.5945

0.48446

1.20

39.7871

0.1998

-0.0678

0.1819

206.6516

0.49370

1.50

49.7339

0.2432

-0.0788

0.2224

202.1250

0.50476

2.00

66.3119

0.3138

-0.0967

0.2883

196.4949

0.51922

3.00

99.4678

0.4501

-0.1310

0.4156

188.8181

0.54033

5.00

165.7797

0.7092

-0.1943

0.6580

179.3773

0.56877

7.00

232.0916

0.9561

-0.2526

0.8895

173.2122

0.58902

10.00

331.5594

1.3108

-0.3339

1.2228

166.6762

0.61211


Случайные файлы

Файл
8035-1.rtf
16259-1.rtf
16201-1.rtf
91626.rtf
20506.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.