Введение к работе
Актуальность работы. Расчеты процессов разделения требуют большого количества информации о физико-химических свойствах компонентов в отдельности и их смесей. Некоторые свойства напрямую входят в расчетные формулы для определения параметров технологического процесса. Естественно, что погрешность расчета этих параметров определяется точностью значений используемых свойств. При проектировании энергосберегающих химико-технологических процессов, обеспечивающих получение продуктов заданного качества, востребованность точных расчетных методов определения физико-химических свойств веществ чрезвычайно возрастает.
Одной из наиболее важных величин для расчета процессов разделения является теплота парообразования ЛН чистых веществ и их смесей. Существующее в настоящее время большое количество расчетных методов определения теплоты парообразования чистых веществ позволяет с достаточно высокой точностью определить эти свойства (относительная погрешность 2-3%). При этом для их определения требуется, в зависимости от выбранной методики, небольшое количество заранее заданных параметров из числа Pk, Тк, Vk, ТКИП.
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 усложнению процедуры расчетов. К сожалению, подробное описание методов применяемых для расчета теплоты парообразования смесей в литературе немного. Существует несколько коммерческих пакетов программ расчета теплоты парообразования смесей. Большинство существующих расчетных методов применимы для определения теплоты парообразования при давлении 760 мм рт.ст., либо для узкого интервала температур (давлений). В связи с этим возникает необходимость разработки новых методов определения ЛН в зависимости от температуры и давления.
Цель работы, разработка методов расчета теплоты парообразования бинарных смесей углеводородов.
Методы исследования. Для решения поставленной задачи в работе использованы термодинамические методы исследования свойств веществ, теория термодинамического подобия.
Научная новизна.
Разработана новая методика расчета АН бинарных смесей при давлении 760 мм рт.ст.
Получены обобщенные зависимости для безразмерной ЛН индивидуальных углеводородов.
Найдены новые масштабы, базирующиеся на принципе минимальности свободной энергии, для построения соотношений, связывающих безразмерные АН с различными безразмерными переменными.
Найдены простые связи между безразмерными переменными Ар/Арт, Ар/рт, (1-Т)/(1-Тт), позволившие выбрать наиболее удоб-
ную форму зависимости от располагаемых исходных дан-
ных.
5. По аналогии с полученными результатами для индивидуальных
веществ построены обобщенные зависимости в безразмерной
форме для ДН бинарных смесей.
Практическая значимость. Предложена методика расчета теплоты парообразования бинарных смесей при Р=760 мм рт.ст., позволяющая определить АН с погрешностью менее 2% для 44 смесей. С помощью разработанной методики обобщения экспериментальных данных получены расчетные формулы для определения теплоты парообразования индивидуальных веществ и их смесей в широком интервале изменения переменных.
Апробация работы. Отдельные результаты диссертационной работы были доложены на седьмой международной теплофизической школе (Тамбов, 2010), международной научно-технической конференции "Современные методы и средства исследований теплофизических свойств" (Санкт-Петербург, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 печатные работы, в том числе 2 статьи в журнале, рекомендованном ВАК ("Вестник МИТХТ"), а также тезисы 2-х докладов на международных конференциях.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, библиографического списка и приложения. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 89 таблиц, 40 рисунков и библиографию из 108 наименований.
