Данные о равновесии между жидкостью и паром являются основой для решения многих научно-технических вопросов, связанных с применением растворов. Эти данные необходимы, в частности, для расчета технологических процессов и проектирования установок для разделения жидких смесей методами дистилляции и ректификации.
В современных производствах химической, нефтехимической, коксохимической, лесохимической, гидролизной и других отраслей промышленности роль таких процессов чрезвычайно велика. Она непрерывно возрастает в связи с бурным ростом химического использования природных ресурсов (нефти, древесины и др.) и повышением требований к качеству получаемых продуктов.
Теоретическому и экспериментальному изучению условий равновесия между жидкостью и паром посвящено большое количество работ, разбросанных в периодической печати. Авторы настоящего труда поставили своей целью дать систематизированную сводку результатов многочисленных экспериментальных исследований, описать наиболее распространенные и надежные методы экспериментального определения условий равновесия между жидкостью и паром, а также изложить методы проверки и обработки данных о равновесии.
В соответствии с этим книга состоит из двух частей. В первой части приводится описание методов экспериментального исследования и проверки данных о равновесии между жидкостью и паром. Вторая часть содержит справочные данные о равновесии в бинарных и многокомпонентных системах.
При систематизации помещаемых в книге экспериментальных данных невольно возник вопрос о проверке их правильности, так как в большинстве опубликованных работ проверка результатов экспериментов не производилась. Как показали результаты проверки данных для ряда систем, эти данные обладают различной степенью точности. Это совершенно закономерно и объясняется применением разными авторами неодинаковых методов исследования, различными чистотой исходных веществ и точностью определения составов фаз и др. Поэтому, если приводить только данные, выдерживающие термодинамическую проверку, пришлось бы исключить большое число систем, могущих представлять практический интерес. Имея в виду в первую очередь
использование справочника для решения задач, связанных с разделением смесей ректификацией, авторы сочли этот путь неправильным. При этом авторы исходили из того, что требуемая степень точности зависит от целей, для которых предполагается использование данных, и что в случае необходимости проверка может быть произведена с помощью описываемых в книге методов.
Наиболее объективные и точные методы проверки и обработки экспериментальных данных о равновесии между жидкостью и паром основаны на использовании термодинамической теории растворов, которая в последнее время находит все возрастающее практическое применение. При этом конкретные приложения основываются на использовании не строгих общих уравнений равновесия, а вытекающих из них на основании ряда допущений частных уравнений. В связи с этим представлялось необходимым привести вывод некоторых важнейших уравнений, чтобы читателю была ясна сущность допущений, лежащих в основе этих уравнений. Так как весьма затруднительно сочетать популярность изложения с присущей термодинамической теории растворов математической строгостью, последнюю в известной мере пришлось принести в жертву.
Стремление к краткости побудило отказаться от обсуждения ряда весьма важных вопросов, в частности от определения термодинамических функций и связи между ними, ибо в противном случае могла возникнуть опасность пересказа известных учебников по химической термодинамике.
При обсуждении применения термодинамической теории растворов основное внимание было обращено на использование ее для проверки экспериментальных данных о равновесии между жидкостью и паром. При этом представлялось невозможным не упомянуть о развитых на основании этой теории методах вычисления данных о равновесии, поскольку эти методы имеют исключительно важное практическое значение.
Таким образом, в I части книги оказался затронутым довольно широкий круг вопросов, по многим из которых имеющийся в литературе материал до сих пор недостаточно систематизирован и критически не рассмотрен.
Подробное рассмотрение этих вопросов является самостоятельной задачей и выходит за пределы целей настоящей книги, в которой авторы должны были ограничиться только рассмотрением важнейших принципов и методов, имеющих значение для определения и проверки данных о равновесии.
Авторы заранее выражают благодарность за критические замечания и указания на упущенные экспериментальные данные.
Авторы также выражают глубокую благодарность рецензентам книги, сотрудникам кафедры теории растворов Ленинградского университета профессору А. В. Сторонкину и доцентам А. Г. Морачевскому и М. П. Сусареву за ценные замечания.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Книга первая
Стр.
Введение.............................. 3
ЧАСТЬ I
Экспериментальное исследование и проверка данных о равновесии между жидкостью и паром
f 1. Методы экспериментального исследования равновесия между
жидкостью и паром..................... 7
Принципы применяемых методов............... 7
Очистка исходных веществ.................. 8
Определение состава смесей................. 8
Метод однократного испарения................ 11
Циркуляционный метод................... 13
Прибор Отмера .................... 14
Прибор Бушмакина.................. 17
Прибор Джилеспи................... 18
Динамический метод..................... 21
Приборы для исследования равновесия между жидкостью и паром в системах с ограниченной растворимостью компонентов ........................ 24
Методы исследования равновесия между жидкостью и паром
при повышенных давлениях и низких температурах 30 Методы исследования равновесия между жидкостью и паром, основанные на использовании газовой хроматографии
для анализа смесей.................. 36
§ 2. Определение зависимости давлении паров от температуры кипения смесей......................... 41
Измерение температуры кипения при постоянном давлении 41
Измерение температуры кипения неоднородных смесей ... 47
Измерение давления паров при постоянной температуре ... 48 Определение зависимости давления паров от температуры для
веществ, являющихся при обычных условиях газами 49 Обработка опытных данных о зависимости давления паров от
температуры...................... 50
§ 3. Теоретические основы методов расчета и проверки данных
о равновесии между жидкостью и паром........... 53
Некоторые сведения из термодинамической теории растворов 53 Учет неидеальности паровой фазы при термодинамической обработке опытных данных ............... 66
Стр.
§ 4. Способы проверки и исправления данных о равновесии между
жидкостью и паром в бинарных системах.......... 75
Исправление несистематических погрешностей........ 75-
Допущения, связанные с применением уравнения Дюгема—
Маргулеса............'........... 77
Применение уравнения Дюгема—Маргулеса для проверки
данных о равновесии в бинарных системах...... 79
Проверка данных о равновесии между жидкостью и паром по
методу Херингтона и Редлиха—Кистера........ 84
§ 5. Способы проЛрки и исправления данных о равновесии между
жидкостью и паром в тройных и многокомпонентных системах 93
§ 6. Интерполяционные методы представления опытных данных
о равновесии между жидкостью и паром........... 110
Бинарные системы...................... 111
Трех- и многокомпонентные системы............. 117
Литература ............................ 122
ЧАСТЬ и Экспериментальные данные
Пояснения к пользованию таблицами............... 127
Данные о равновесии между жидкостью и паром в бинарных системах (от таблицы Водород—дейтерий до таблицы Эпихлор-гидрин—/, 2, 3-три.хлорпропан)............... 129
Цена: 300руб.
