Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка методов расчета теплоты парообразования бинарных смесей углеводородов

Диссертация: Разработка методов расчета теплоты парообразования бинарных смесей углеводородов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Арутюнов Б. А., Губина О. П., Ланина Т. Д., Варфоломеев Б. Г. Метод расчета теплоты парообразования фракций углеводородов. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, научно-технический журнал. № 17. 2005 г. с. 16−18. Арутюнов Б. А., Гоциридзе И. Г. Обобщенные зависимости для разности энтропии и теплоты парообразования смесей фреонов. // XI Российская конференция по те-плофизическим… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. Литературный обзор
    • 1. 1. Методы расчёта теплоты парообразования чистых веществ
      • 1. 1. 1. Методы расчета теплоты парообразования чистых веществ на базе уравнения Клайперона-Клаузиуса
      • 1. 1. 2. Методы, основанные на применении принципа соответственных состояний
      • 1. 1. 3. Эмпирические методы расчета теплоты парообразования
      • 1. 1. 4. Сравнительные методы расчета теплоты парообразования
      • 1. 1. 5. Методы расчета теплоты парообразования по аддитивности
      • 1. 1. 6. Методы расчета теплоты парообразования на основе теории термодинамического подобия
    • 1. 2. Методы расчёта теплоты парообразования смесей
    • 1. 3. Методы расчета критических параметров смесей
      • 1. 3. 1. Критическая температура смесей
      • 1. 3. 2. Критический объем смеси
      • 1. 3. 3. Критическое давление смеси
  • ГЛАВА 2. Термодинамический метод расчета теплоты парообразования бинарных смесей
    • 2. 1. Схема расчета ДНСМ двухкомпонентной смеси в процессе фазового перехода жидкость-пар при Т=сопз
    • 2. 2. Оценка погрешности расчета определения АНСМ
    • 2. 3. Схема расчета двухкомпонентной смеси в процессе фазового перехода жидкость-пар при Р=сог^
    • 2. 4. Сравнение результатов расчета ДНСМ бинарных смесей, полученным по двум разработанным методам
  • ГЛАВА 3. Разработка методов расчета теплоты парообразования чистых углеводородов
    • 3. 1. Формулы расчета безразмерной теплоты парообразования чистых веществ в зависимости от безразмерной разности плотностей
    • 3. 2. Безразмерные формулы расчета теплоты парообразования в зависимости от безразмерной температуры
    • 3. 3. Сводная таблица формул расчета безразмерной теплоты парообразования чистых веществ
  • Глава 4. Методы расчета теплоты парообразования бинарных смесей
    • 4. 1. Дополнительные сведения о свойствах бинарных смесей
    • 4. 2. Формулы расчета безразмерной теплоты парообразования в зависимости от безразмерной разности плотностей
    • 4. 3. Формула расчета безразмерной теплоты парообразования бинарных смесей в зависимости от безразмерной температуры
    • 4. 4. Сводная таблица формул расчета безразмерной теплоты парообразования бинарных смесей
  • Глава 5. Применение разработанного метода определения теплоты парообразования бинарных смесей для расчета параметров процесса ректификации
    • 5. 1. Исходные данные бинарных смесей
    • 5. 2. Расчет теплоты парообразования смесей
    • 5. 3. Расчет энтальпии начала кипения смеси
    • 5. 4. Расчет основных параметров процесса ректификации с помощью Н-х диаграммы
    • 5. 5. Пример расчета процесса ректификации с использованием Н-х диаграммы для смеси ацетон — пропиловый спирт
  • Выводы

Разработка методов расчета теплоты парообразования бинарных смесей углеводородов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Расчеты процессов разделения требуют наличия большого количества информации о физико-химических свойствах компонентов смеси в отдел:^"р1ОСТР1 и их смесей. Некоторые свойства напрямую входят в расчетные форм^-л:Ь1 для определения параметров технологического процесса. Естественно, что погрешность расчета этих параметров определяется точностью значений используемых свойств. При разработке современных экологически чистых и энергосберегающих химико-технологических процессов ДЛЯ Получения высокочистых продуктов, востребованность точных расчетных методов определения необходимых физических свойств веществ чрезвычайно ВОЗр>з, стает.

Одним из наиболее востребованных свойств для расчета процессов разделения является теплота парообразования чистых веществ и их смесей Существующие в настоящее время большое количество расчетных методов определения теплоты парообразования чистых веществ позволяет с Достаточно высокой точностью определить эти свойства (погрешность 2−3%). При этом для их определения требуется, в зависимости от выбранной методики, Небольшое количество параметров: критическая температура и теплота парообразования при любой температуре.

Что касается методов определения теплоты парообразования смесей то здесь часто с различным успехом используются расчетные методы для чистых веществ с введением дополнительных корреляций, учитывающих взаимодействие молекул компонентов смеси. Это приводит к существенному осложнению процедуры расчетов.

К сожалению, подробное описание методов, применяемых для расчета теплоты парообразования смесей в литературе немного недостаточно. Существует несколько коммерческих пакетов программ расчета теплоты парообразования смесей, но они не доступны для анализа. Большинство существующих расчетных методов применимы для определения теплоты парообразования при давлении 760 мм рт. ст, либо для узкого интервала температур (давления). В связи с этим возникает необходимость разработки новых методов определения теплоты парообразования смесей в зависимости от температуры и давления.

1. Кириллин В. А., Сычев В. В, Шейндлин А. Е. Техническая термодинамика. М.: Энергоатомиздат, 1983, 416 с.

2. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. JT.: Химия. Ленинградское отделение, 1982. 592 с.

3. Филиппов JI. M, Осьмин Ю. П. К вопросу расчета теплоты испарения жидкостей // Труды МАИ. 1977. № 420. с. 59−63.

4. Рыков В. И., Шутова С. С, Яковлева Г. С. О температурной зависимости теплоты парообразования // Вопросы физики формообразования и фазовых превращений. Калинин, 1985. с. 29−37.

5. Lee С., Kesler M.G. A Generalized Thermodynamic Correlation Based on Three-Parameter Corresponding states // AlChE Journal. 1975. v.21. № 3. p. 510−527.

6. Riedel L. Eine neue universal Dampfdruckformel. Unter suchungen uber eine Ezweite-rung des Theorems der ubereinstimmenden Zustande. I // Chem. Ing. Technik. 1954. Bd.26. № 2. s. 83−89/.

7. Riedel L. Kritischer Koeffizient, Dichte des Gesattigten Dampfes und Verdampfungswarme. Untersuchungen uber eine Erweiternung des Theorems der ubereinstimmenden Zustande. III // Chem. Ing. Tecnik. 1954. Bd.26. № 12. s. 679−689.

8. Pitzer K.S., Lippman D.Z., Curl R.F., Haggins Ch.M., Petersen D.E. Volumetrie and Thermodynamic Properties of Fluids. Compressibility Factor, Vapor Pressure and Entropy of Vaporisation // J. Amer. Chem. Soc. 1955. V. 77, № 13. p. 3433−3440.

9. Герасимов A.JI. Экспериментальное исследование изобарной теплоемкости и расчет калорических свойств н-гексана в интервале температур 290−625 К и давлений 0,1−60 МПа: диссертация канд. техн. наук. Грозный, 1980. -270 с.

10. Messerly J.F., Guthrie G.B., Todd S.S., Finke M.L. Low Temperature Thermal Data for n-Pentane, n-Heptadecane and n-Octadecane // J. Chem. and Eng. Data. 1967. V.12. № 3. -p. 356.

11. Устюжанин Е. Е., Рыков В. А., Попов П. В., Реутов Б. Ф. «Методика расчета термодинамических свойств хладагентов R134a, R143a и R236eaHa линии насыщения, включая критическую область», ГСССД MP 128−06. M., 2006. Деп. ФГУП «Стандартинформ» 31.07.2006.

12. Анисимов М. А, Рабинович В. А., Сычев В. В. Термодинамика критического состояния индивидуальных веществ. М., Энергоиздат. 1990. -с. 48.

13. Valentine R.H., Brodale G.E., Giaugue W.F. Trifluoromethane. Entropy, Row temperature heat capaciry, heat of fusion and vaporization and vapour pressure // J. Chem. Phys. 1962.V.66. -P. 392−395.

14. Филиппов JI. fL Методы расчета и прогнозирования свойств веществ. М.: Изд-во МГУ, 1988.-252 с.

15. Рыков В. И., Шутова G.C., Яковлева Г. С. О температурной зависимости теплоты парообразования. // Вопросы физики парообразования и фазовых превращений. Калинин, 1985.-с. 29−37.

16. Vetere A. New Generalized correlations for, enthalpy of vaporization of pure compounds, laboratory ricerche himica industrial, SNAM PROGETTI, San Donato Milanese, 1973.

17. J.E.Haggenmacher. The heat of vaporization as a function of pressure and temperature. //J. Am. Chem. Soc. 68, p. Г633−1634 (1946).

18. Бретшнайдер С. Свойства газов и жидкостей. М.: M.-JL, 1966, с. 174−177.

19. H.P.Meissner. Latent heat of vaporization. // J. Ind. Eng. Chem., T.33, № 11. -p. 14 401 443 (1941).

20. R.C.Reid, T.K.Sherwood, The properties of gases and liquids, NewYork, 1958: Р. Рид,' Т. Шервуд, Свойства газов и жидкостей Гостоптехиздат, 1964. —675 с.

21. IT.JI.4y, С. С. Чин. Обобщенное уравнение для скрытой теплоты испарения. // ЖФХ, Т.25. -с. 102−109 (1951).

22. Краткий справочник химика. М.: Химия. 1973. -с. 105.

23. K.M.Watson. Thermodynamics of the liquid state. // J.Ind.Eng.Chem. Vol. 35. № 4. -p. 398−406 (1943).

24. G. J. Su. Change of latent heat of vaporization with temperature. // J.Ind. Eng. Chem. vol. 38. № 9. -p. 923−926 (1946).

25. М. Х. Карапетьянц, Химическая термодинамика, Госхимиздат, 1953.

26. D.F.Othmer. Correlating vapor-pressure and latent heat data. // J. Ind. Eng. Chem. vol. 32. № 6. -p. 841−856 (1940) — Corelating latent heats and-entropies of vapotisation with temperature. // J. Ind. Eng. Chem. vol. 51. -p. 791−796 (1959).

27. Арутюнов Б. А., Губина О. П., Ланина Т. Д., Варфоломеев Б. Г. Метод расчета теплоты парообразования фракций углеводородов. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, научно-технический журнал. № 17. 2005 г. с. 16−18.

28. Арутюнов Б. А., Арутюнов А. Б. Исследования термодинамических свойств веществ при фазовых переходах жидкость-пар. // Вестник МИТХТ, 2010. т. 5. № 2. — с. 37−41.

29. Арутюнов Б. А., Арутюнов А. Б., Скворцов И. Ю., Губина О. П. Методы обобщения экспериментальных данных веществ. // Ультразвук и термодинамические свойства веществ, 2005. Вып. 32. -с. 40−52.

30. Арутюнов Б. А., Арутюнов А. Б., Гоциридзе И. Г., Скворцов И. Ю. База данных и обобщенные зависимости для разности термодинамические свойств фреонов и их смесей. // Вестник Международной академии холода. СНП. М.: № 3, 2006. 19 с.

31. Арутюнов Б. А., Арутюнов А. Б. Исследования термодинамические свойств веществ при фазовых переходах жидкость-пар. // М. Вестник МИТХТ, 2010. т.5. № 2.-с. 37−41.

32. Арутюнов Б. А., Губина О. П. Метод расчета энтальпии на линии кипения жидкости и конденсации пара бинарных и тройных смесей // Стендовый доклад. 10-я Междунар. научн.-тех. конф. «Наукоемкие химические технологии 2004». -Волгоград, 2004. — с. 10.

33. Арутюнов Б. А., Гоциридзе И. Г. Обобщенные зависимости для разности энтропии и теплоты парообразования смесей фреонов. // XI Российская конференция по те-плофизическим свойствам веществ. СНП 4−7 октября 2005. -с. 41.

34. Арутюнов Б. А., Губина О. П. Расчетный метод определения теплоты парообразования смесей органических веществ. // XI Российская конференция по теплофизи-ческим свойствам веществ. СНП 4−7 октября 2005. -с. 53.

35. Li С.С. Critical temperature estimation for simple mixture. // Can. J. Chem. Eng. vol.49. № 5. p. 709−710 (1971).

36. Chueh P.L., and J.M.Prausnitz. Vapour-liquid equilibria at high pressure. Calculation of partial molar volumes in nonpolar liquid mixtures. // AIChEJ. vol.13. № 6. p. 1099−1107 (1967).

37. Spencer C. F, T E. Daubert, and R.P. Danner «Technical Data Book «, chap.4, critical properties, American petroleum institute, op72, 539, Xerox university Microfilm (1974).

38. Schick L.M., and J.M. Prausnitz, On the correlation of critical properties of mixtures. // AIChEJ. vol.14. № 4. p. 673 (1968).

39. Kreglewski A., and W.B. Kay, Critical constants of conformed mixtures. // J. phys. chem. vol. 73. № 10. p. 3359−3366 (1969).

40. Kreglewski A. Second virial coefficient of real gases. // J. phys. chem. vol. 73. № 3. 608−615 (1969).

41. Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии в двух частях. М.: Мир. 1989. 656 с.

42. Akiyama Т., and G.Thodos. Interaction model for the critical pressure of aliphatic hydrocarbon mixtures. // J. chem. Eng. vol. 48. № 3. p.311−316 (1970).

43. Sutton, J.R. «Advances in Thermophysical properties at Extreme Temperatures and pressure», p.76, ASME, New York, 1965.

44. Cummings L.W.T., Stones F.W., Volante M.A. High-pressure rectification. // Ind. Eng. Chem.vol. 25. № 7. 732 (1933).

45. Leslie E.H., Carr A.R. Vapor pressure of organic solution. // Ind. Eng. Chem. vol. 17. № 8.810(1925).

46. Коган В. Б., Фридман В. М., Кафаров В. В. Равновесие между жидкость и паром. Справочное пособие. М.-Л.:Наука, 1966.

47. Gayl. Integral isobaric heat of vaporization of benzene-1, 2-dichloroethane system. // Chim. E bid. vol. 18. № 5. 187 (1927).

48. Удовенко B.B., Фрид Ц. Б. Методика определения плотности и поверхностного натяжения расплавов. // ЖФХ, 22, № 9, 1126 (1948).

49. Tenn F.G., Missen R.W. Review of experimental and recommended data for the excess molar volumes of 1-alkanol + n-alkane binary mixtures. // Canad. J. Chem. Eng., 41. № 1. p. 8−17 (1963).

50. Stage H., Schultze G.R. In anderssprachigen wikipedia. // Hirezursuchfunktain Oel und Kohle, 40, No5−6, 90(1944).

51. Clark A.M. A new general equation for the liquid-vapor relations of binary systems. Part 1. Theoretical and experimental basis. // Trans.Farad. Soc. vol. 41, 737 (1945).

52. Brown I., Ewald A.H., Auster. Liquid-vapoyr equilibria. II. System benzene-n-heptane. //J. Sci.Res., 4, № 2, 198 (1951).

53. Бушмакин И. Н., Молоденко П. Я., Лызлова P.B. Равновесия жидкость-пар в системах метанол-ацетон и н-гептан-бензол. //ЖПХ, 26, № 12, 1268−1275 (1953).

54. Brzostowski W. Azeotropic data Bull.Acad. Polon. Sci., Ser.Sci.chim., geol., geor., 8, № 6, 291 (1960).

55. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов/ под ред. В. М. Татевского. М.: Гостоптехиздат, 1960 .

56. Yonglove В.А., Ely J.F. Termophysical Propeties of Metane, Ethane, Propane, Butane, isobutene. // J. Phys. Chem. Ref. Data, vol., № 4, 1987;584−723c.

57. B.B.Сычев, А. А. Вассерман, А. Д. Козлов, В. А. Цымарный. Термодинамические свойства пропана//М.: Изд-Во Стандартов, 1989. -268 с.

58. В. В. Сычев, А. А. Вассерман, А. Д. Козлов. Термодинамические свойства этана. // М.: Изд-во Стандартов, 1988. -304 с.

59. Термодинамические свойства метана. Г СССД. Сер. Монографии. — М.: Издательство стандартов, 1979, 348с.

60. Григорьев Б. А., Герасимов А. А., Курумов Д. С., Васильев Ю. Л. Исследование термодинамические свойств нормального гексана вдоль линии насыщения // Ультразвук и термодинамические свойства. Курск, 1983, с.22−29.

61. Филиппов Л. П., Воробьева Е. В. О теплоте испарения жидкостей // Ультразвук и физико-химические свойства вещества. Вып. 15. Курск, 1981. с .7−12 .

62. Din F. Thermodynamic function of gases. Vol.1, 2, 3, 1956, Butter Worth, London.

63. Rossini F.D.et al. Selected values of physical and thermodynamic properties of hydrocarbons and related compounds. NBS, Pittsburg, 1953.

64. Бретшнайдер С. Свойства газов и жидкостей. М.: M.-JL, 1966;С.184.

65. Bowden S.T., Castello J.M. The temperature variation of orthobaric density difference in liquid-vapor systems. //1: Normal liquids, vol. 77, № 1, p. 28−31 (1958).

66. Fishtine S.H. Estimates of saturated fluid densities and critical constants. // Ind .Eng .Chem. Fundam., 2:155 (1963).

67. Timmermans J., Physico-chemical constants of pure organic compounds, interscience, New York, 1950.

68. Reynes E.G., and G. Thodos. Saturated liquid and vapor densities for polar fluids. // AIChEJ., vol.16, № 1, p. 3−8 (1970).

69. Голубев И. Ф., Физико-химические исследования, № 24, с 6. Государственный институт азотной промышленности (ГИАП) (1969).SO.Delzenne А.О. Vapor-liquid equilibria for the cyclohexane toluene system at on Atm. // Bull.Soc.chim.Fr. № 2, 295 (1961).

70. Black G. Multicomponent vapor-liquid equilibria from binary data. // Ind. Eng.Chem. 51. № 2,218 (1959).

71. Myers H.S. Statistical design data evaluation applied to rubber properties. // Ind.Eng.Chem, 48, № 6, 1108 (1956).

72. Richard A. Waldo, James H. Weber. Vapor-liquid equilibrium at atmospheric pressure: The ternary system benzene ethanol — n-hexane. // J. Chem. Eng. Data. 8 (3), 1963. — p. 349−354.

73. Cline black. Multicomponent vapor-liquid equilibria from binary data. // J. Ind. Eng. Chem. 51(2), 1959.-p. 211−218.

74. Cmtzen J. L., Haase R., Sieg L.Z.F. Vapor pressure and excess Gibbs free energies of cyclohexane + n-hexane, + n-heptane, and + n-octane at 298,15 K. // Natur for chung, 5a, № 10, 600(1950).

75. Bromiley E. C., Quiggle D. Vapor-liquid equilibria of hydrocarbon mixtures. // Ind. Eng.Chem. 25, № 10, 1138(1933).

76. H. Hipkin, H.S. Myers. Vapor-recirculating equilibrium still. // Ind. Eng. Chem. 46, № 12, 2528 (1954).

77. F.A. Gothard, M.F.C. Ciobanu, D.G. Breban, C.I. Bucur, George V. Predicting the parameters in the Wilson equations for activity coefficients in binary hydrocarbons systems. // Ind. Eng Chem. Process Des. Dev. 15 (2), 1976. -p. 333−337.

78. Rose A., Williams E.T., Sanders W.W., Heiny R.I., Ryan J.F. Binary vapor-liquid equilibria trial and error prediction and con-elation. — Ind. Eng. Chem. 45, № 7. 1568−1572(1953).

79. K. Wiswanathan. Theoretical expressions for the distribution function of comminution kinetics. // Ind. Eng. Chem. Fundomen. 1985, 24 (3). p. 339−343.

80. P.L. Chuen, M. Praustniz. Vaporliquid equilibria at high pressures: calculation of critical temperature, volumes, and pressures of non-polar mixture. // vol. 13, № 6. p. 1107−1113 (1967).

81. Smith C. P., Engel E.W. Molecular orientation and the partial vapor pressures of binary mixture.I. Systems composed of normal liquids. // J. Am. Chem. Soc., 51, № 9. 2646−2660(1929).

82. Сусарев М. П., Лызлова Р. В. Равновесие жидкость-пар в системе бензол-циклогексан-метилциклопентан. // ЖФХ, 36, № 3, 442 (1962).

83. Nagata I. Vapor-liquid equilibria for the ternary system methylacetate benzene-cyclohexane. // J. Chem. Eng. Data, vol.7, № 4, 461−466 (1962).

84. Harrison J.M., Berg L. Vapor-liquid equilibria of binary hydrocarbon systems. // Ind.Eng.Chem. 38, № 1, 117−120 120 (1946).

85. Scatchard G., Wood S.E., Mochel J.M. Vapor-liquid equilibrium. III. Benzene-cyclohexane mixtures. // J. Phys.Chem. 43, № 1, 119−130 (1939).

86. Kortum G., Freier HI Руководство по лабораторнойперегонке. // J. Chem. Ing.:: Techn:.26-№ 12, 675 (1954):.: '' V. V:'" ;

87. Parks G.S., Shaffe C.S. Some physical1 chemical properties of mixtures of acetone and isopropylalcohol: // .T:Phys.Chem, 31, № 3, 439−447 (1927). ':. .

88. Brunjes A.S., Funas. C. Vapor-liquid' equilibrium: datai for commercially important' ' systems of organic solvents binary systems n-buianol n-butyl acetate and n-butanolacetone. // Ind-Eng.Chem., 27, № 4, 396−400 (1935). :

89. Steinhauser H-H., White R.H. Vapor-liquid*equilibriadata for ternary. mixtures: methyl ethyl ketone n-heptane — toluene system. // Ind. Eng. Chem., 41, № 12, 2920 (1949).

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой

На отлично!