Расчет критических свойств углеводородов
Расчет критических параметров веществ: температуры, давления, объема. Модифицированное правило Гольдберга, метод Мейсснера-Реддинга, уравнение Мамедова, формула Бенке, метод Лидерсена и Ветере. Зависимость давления от функции Парахора и мольной рефракции.
| Рубрика | Химия |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.01.2015 |
| Размер файла | 51,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего профессионального образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате
(Филиал ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Салавате)
Инженерные расчеты физико-химических свойств веществ
Расчет критических свойств углеводородов
Домашнее задание
ХТП - 240100 - 02.00.05 ДЗ
Исполнитель: студент гр. БТПзс-12-21
Г.Т.Асылбаева
Руководитель:
ст. преп. П.В.Кугатов
Салават 2014
1. Расчет критических параметров веществ
Исходные данные для н-пентан (С5H12): Ткр=469,7 К
Ткип=309,5 К
Ркр=3375 кПа
Vкр=0,3110м3/кмоль
М=72,15г/моль
с=629кг/м3
1.1 Расчет критической температуры
Правило Гульдберга
и= (1.1)
Модифицированное правило Гульдберга
Ткр = (1.2)
Ткр =
Д = · 100% (1.3)
Д = 100% = 3,8 %
Метод Мейсснера - Реддинга: для соединений с Тк , лежащей в пределах 235 - 600 К, (Ткип= 309,5 К для н-пентана)
Для алканов и алкенов:
ТКР =1,027 ·Тк+159
ТКР =1,027 ·309,5+159 = 476,9 К
Д = 100% = 1,5 %
Для углеводородов можно использовать уравнение Гетеса и Тодоса:
Ткр = 1,47 ·Тк1,03 (1.5)
Ткр = 1,47 ·309,51,03= 540,4 К
Д = 100% = 5 %
Для н-алкановых углеводородов критическая температура рассчи-тывается по уравнению Тиличеева и Татевского:
критический параметр гольдберг лидерсен
Ткр=164,81 + , (1.6)
где Nc- число атомов углерода
Ткр=164,81 + = 470,41К
Д = 100% = 0,2 %
Уравнения Мамедова
Для н-алкановых углеводородов:
= 1,79 - (1.7)
где M - молекулярная масса углеводорода.
= 1,79 - =1,02
По экспериментальным данным:
= = 1,52
Критическая температура может быть определена по формуле Нокая
Lg(Ткр) = 1,18 + 0,3 (lg с - 3)+0,62 · lgTк (1.9)
где с- плотность жидкости, кг/м3.
Lg(Ткр) = 1,18 +0,3( lg 629- 3) +0,62 · lg 309,5 = 3,5638
Lg(Ткр)=3,5638
Lg 309,5=2,491
Метод Лидерсена
?ДТ =0,020 ·5=0,1
Тк= (1.10)
и= 0,567 +0,1 - (0,1)2=0,657
Тк= = 471,08 К
Д = · 100% = 0,3%
По уравнению Максвелла
lg(Ткр 150)= а ·lg Тк +b, (1.12)
где a - 0,634 и b -1,214 - эмпирические коэффициенты
lg(469,7+150)= 0,634 ·lg 309,5 +1,214
2,79=2,79
1.2 Расчет критического давления
Критическое давление жидкостей можно вычислить по формуле Риделя:
Ркр =104· (1.13)
где Ркр - критическое давление, Па.
Составляющие для определения а берутся по таблице. Эти составляющие суммируют с постоянной А=105,4·10-3.
Из таблицы а для С=73,5
Ркр =104· =2114,85кПа
Д = · 100% = 16 %
По формуле Лидерсена - Риделя
Ркр= 1.16
где У?р определяют сложением составляющих, приведенных в таблице 1.1 (методичка)
для одной группы CH2 или CH3 = 0,000725
Ркр =2167 кПа?????
Д = · 100% = 13%
По формуле Бенке:
Ркр = 4·105
где n - число атомов в молекуле
Ркр = 4 · 105 · = 3536
Д = · 100% = 4,8%
Зависимость от парахора Pch и мольной рефракции Rd по Мейс-снеру:
Ркр = (1.16)
Значение Pch и определяют сложением составляющих, приведенных в таблице 1.3 и 1.4.(методичка)
Из таблицы Pch=1,6 · 5 + 2,76 ·12 = 41,12 · 10Їі
Rd = 2,418 · 5 + 1,10 · 12 = 25,29· 10Їі
Ркр = = 3233кПа
По формуле 1.3
Д = · 100% = 3,6%
Критическое давление как функция критической температуры может рассчитываться по уравнению Льюиса:
Ркр = К · 105 , (1.17)
где К - константа, берется из таблицы 1.5 (методичка).
Ркр = 5,06 · 105· = 3294 кПа
По формуле 1.3
Д = · 100% = 2%
1.3 Расчет критического объема
Критический объем по методу Лидерсона определяется по формуле
Vкр = 40 ·103 +?V , (1.18)
где Vкр - критический объем, м3/кмоль. Велчины ?V берутся по таблице
Vкр = 40 · 10Їі + ((55 · 2+3·55) · 103) = 0,315 м3/кмоль
По формуле 1.3
Д = · 100% = 1,3%
Метод Ветере, аналогичный методу Лидерсона:
Vкр=33,04 + [i (ДVi · Mi)]1,029 (1.19)
где значения ?Vi для многих групп приведены в таблице 1.6 (методичка)
Мi - молекулярная масса группы,
Vкр - критический объем, см3/моль.
V i = 3,360
Vкр=33,04 + [i (3,360·5 ) + (3,360·12)]1,029 = 117,4 см3/моль
Критический объем можно определить исходя из критического коэффициента сжимаемости Zкр:
Vкр = (1.20)
Где
Z KP =0,293 ?ДZ (1.21)
Величины ?z для CH2 и CH3 =0,0046
Zкр=0,293-(5·0,0046)=0,27
Vкр = = 0,312 м3/кмоль
По формуле 1.3
Д = · 100% = 0,3 %
Критический объем вещества как функция Парахора может рассчитываться по следующей формуле:
Vкр =( 2,118 ·103 · Pch +11)1,25 ·10?-3. (1.22)
Рсh=5C+12H=(5·1.6+12·2.76)·10-3 =41,12·10-3
Vкр =(2,118 ·103 (41,12 · 10-3)+11)1,25 ·103 =0,306м3/кмоль
По формуле 1.3
Д = · 100% = 1,6 %
По Мейсснеру:
Vкр =0,55 ·103 .((8,43 ·103 )·Pch +9 -4,34 ·103 ·Rd )1,155 . (1.23)
Rd=5С+12Н=5·2,418+12· 1,1·10-3 =25,29·10-3
Vкр =0,55 ·103 ((8,43 ·103 )·(62,48·10-3) +9 -4,34 ·103 ·(39,14·10-3))?1,155
=11798561,5см3/кмоль
Формула Тодоса используется для определения Vкр алифатических насыщенных и ненасыщенных углеводородов:
Vкр = 3 · В· b · 10?6 ,(1.24)
где в - постоянная Ван - дер - Ваальса, определяемая по уравнению
b = R · Tкр /8 · Ркр ,(1.25)
b = 8,314 · 103 ·469,7/ (8 · 3375) = 144,63
где В - зависит от числа атомов углерода (Nc) и их расположения в молекуле:
для нормальных насыщенных алифатических углеводородов:
В=0,7849 - 0,01337 ?Nc;(1.26)
В=0,7849 - 0,01337 ? 5=0,72
Vкр =3 · 0,72 · 144,63 · 103· 10-6 = 0,312 м3/кмоль
По формуле 1.3
Д = · 100% = 0,3%
Вывод
Выполнив расчеты критических параметров для н-пентана, я поняла, что для расчета критических параметров веществ, а именно для определения критической температуры являются методы: Гульдберга, Мейснера- Реддинга,, Тиличеева и Татевского, Лидерсена. При расчете они дают меньшее значение абсолютной погрешности. Для критического давления можно выделить метод Риделя, Лидерсона, Бенке, Мейснера а так же метод Льюиса. При расчете критического объема наименьшее значение абсолютной погрешности дали методы Лидерсона, Льюиса и формула Тодоса. Отсюда следует что выделенные методы являются наиболее удовлетвориельными для расчета критических температуры, давления и объема.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Критическая температура и критическое давление с высокой точностью определяются экспериментально для веществ, которые термически стабильны при критических температурах. При выполнении массовых расчетов критических температур применяется метод Лидерсена.
реферат [80,9 K], добавлен 21.01.2009Сущность метода Татевского и расчет энтальпии и энтропии. Вычисление температуры, критического давления и объема. Метод Лидерсена. Определение фазового состояние компонента. Графические зависимости "плотность-температура" для жидкой и паровой фаз.
курсовая работа [446,3 K], добавлен 28.02.2009Стадии цепных разветвленных реакций. Стационарный и нестационарный режимы быстрого самоускорения. Зависимость пределов воспламенения от давления, температуры и критических размеров реактора. Кинетика цепных реакций с вырожденным разветвлением цепей.
реферат [182,5 K], добавлен 09.03.2015Критическое давление его понятие, сущность и особенности. Прогнозирование критического давления. Зависимость критического давления от числа углеродных атомов в молекуле. Методы Лидерсана, Джобака и метод основанный на индексах молекулярной связности.
реферат [59,3 K], добавлен 21.01.2009Зависимость давления насыщенного пара от температуры жидкости. Физико-химические свойства нитроглицерина. Уравнение его образования. Этерификация глицерина, проводимая серно-азотной кислотной смесью. Расчет объема газов при сгорании его одного килограмма.
контрольная работа [99,4 K], добавлен 08.03.2014Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений. Вычисления методом Бенсона по атомам с учетом первого окружения. Вычисление критической температуры, давления, критического объема, ацентрического фактора. Фазовое состояние компонента.
курсовая работа [439,2 K], добавлен 21.02.2009Физические свойства воды, дипольный момент молекулы. Механизм образования растворов. Влияние давления, температуры и электролитов на растворимость веществ. Тепловая теорема Нернста. Главные способы выражения состава растворов. Понятие о мольной доле.
реферат [741,2 K], добавлен 23.03.2013Понижение давления пара над раствором нелетучих или малолетучих веществ. Относительное понижение давления пара растворителя над раствором или депрессией раствора. Первый закон Рауля. Метод криоскопии и эбулиоскопии. Взаимная растворимость жидкостей.
презентация [535,7 K], добавлен 01.05.2014Расчет параметров молекулы, состоящей из катиона имидазолия и аниона тетрафторобората с помощью программного обеспечения. Получение структуры молекул, распределение электронной плотности по их поверхности. Расположение критических точек связей.
контрольная работа [2,8 M], добавлен 24.11.2013Понятие галогенпроизводных углеводородов, их изомерия и номенклатура, общая формула и метод составления названий. Методы получения галогенпроизводных углеводородов, их применение в промышленности. Характер действия хлора на углеродосодержащие вещества.
реферат [233,8 K], добавлен 21.02.2009Зависимость растворимости газов в жидкостях от природы газа и растворителя, давления и температуры. Равновесие жидкость-жидкость и пар-жидкий раствор. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы легкоплавких веществ (нафталин-дифениламин).
реферат [483,4 K], добавлен 09.03.2015Критерий термодинамической устойчивости в критической точке для любого из выражений состояния. Расчет зависимости давления от объема для изобутилбензола с использованием уравнений Ван-дер-Ваальса и Редлиха-Квонга. Общий вид вириального уравнения.
лекция [69,8 K], добавлен 17.01.2009Понятие рефракции как меры электронной поляризуемости атомов, молекул, ионов. Оценка показателя преломления для идентификации органических соединений, минералов и лекарственных веществ, их химических параметров, количественного и структурного анализа.
курсовая работа [564,9 K], добавлен 05.06.2011Зависимость изменения термодинамических величин от температуры. Метод Сато, Чермена Ван Кревелена, Андрена-Байра-Ватсона. Реакция радикальной сополимеризации. Определение температуры полураспада полиизопрена. Термодинамический анализ основной реакции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.05.2012Первоначальная дискриминация наборов экспериментальных данных. Выбор моделирующего уравнения. Оценка результатов моделирования фазового равновесия. Выбор уравнения описывающего зависимость давления паров чистого вещества от температуры и его параметров.
лекция [187,7 K], добавлен 18.02.2009Аналитическая зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Интервалы температур теплоты испарения, возгонки и плавления. Температурная зависимость давлений насыщенного пара для твердого и жидкого вещества. Равновесные парциальные давления.
лабораторная работа [263,4 K], добавлен 03.05.2009Расчет физико-химических параметров углеводородов. Тепловые эффекты реакций сгорания. Пожаровзрывоопасные свойства газообразных веществ, составляющих смесь, а также средства тушения пожаров с их участием. Свойства и особенности применения средств тушения.
курсовая работа [121,0 K], добавлен 14.10.2014Технология синтеза аммиака. Материальный и тепловой балансы РИВ и РПС. Выбор адиабатического реактора для синтеза NH3. Расчет адиабатического коэффициента. Анализ зависимости объема реактора от начальной температуры, давления и степени превращения.
курсовая работа [523,3 K], добавлен 22.04.2012Определения плотности органических соединений методом прогнозирования плотности индивидуальных веществ. Фазовое состояние вещества и вычисление плотности насыщенной жидкости. Расчет давления насыщенного пара, вязкости и теплопроводности вещества.
курсовая работа [363,6 K], добавлен 21.02.2009Расчет коэффициента горючести нитробензола С6Н5NО2 и сероуглерода CS2. Уравнение реакции горения пропилацетата в воздухе. Расчет объема воздуха и продуктов горения при сгорании горючего газа. Определение температуры вспышки толуола по формуле В. Блинова.
контрольная работа [204,4 K], добавлен 08.04.2017
