Работа с неидеальной газов
Вот два испытанных методов прогнозирования факторов сжимаемости газа.
Многочисленные методы были предложены модели объем-давление-температура (PVT) отношения неидеальных газов (1). Подходов, описанных в литературе, как правило, подразделяются на три группы. Первая включает в себя вириала уравнений, которые вытекают из статистической механики. Методы второй группы представлены аналитические выражения, такие как уравнения Редлиха-Квонг. Третья группа включает в себя соответствующие государства корреляций, которые опираются на анализ размерностей газовой системы для определения ключевых параметров модели.
В этой статье рассматривается два проверенных и относительно простые методы прогнозирования фактор сжимаемости, З. Один из методов основан на обобщенной диаграммы сжимаемости. Она проста в использовании, но требует графической интерполяцией, что представляет неопределенность в оценке стоимости. Второй способ вытекает из уравнения Редлиха-Квонг. Это немного утомительно, но Z могут быть получены математические манипуляции. Сжимаемость множитель, определяемый
Коэффициент сжимаемости может рассматриваться как то, что исправляет неидеальность газа. Таким образом, газ, для которого Z = 0,90 будет занимать лишь 90% от объема, занимаемого идеального газа при той же температуре и давлении. Значения Z колеблется от 0,2 до чуть более 1,0 при давлениях и температурах до 10 раз критических значений. Z само по себе является сложной функцией от приведенной температуры Т ^ г ^ к югу, снижение давления Pr и один или несколько других параметров, таких как критический фактор сжимаемости Z ^ с ^ к югу, или периферический фактор, Omega. Нет простых аналитических уравнений до сих пор не предложили, чтобы выразить это сложные отношения.
Экспериментальные фактор сжимаемости
Расчетный коэффициент сжимаемости
Z фактор из обобщенной диаграммы сжимаемости: Нельсон и Оберт (3-4) разработала набор из трех обобщенных диаграмм составляет, соответственно, область низкого давления (0 атм
1. Установите рабочую температуру и давление, T и P
2. Получить критические температуры и давления, T ^ C ^ к югу и к югу P ^ C ^
3. Расчет пониженной температуры и давления, T ^ г ^ к югу и к югу P ^ г ^
4. С соответствующей диаграмме найти P ^ г ^ к югу и к югу T ^ г ^ и прочитать значение З.
Пример 2. Определить коэффициент Z для насыщенных паров аммиака при P = 307,8 дюйма (20,94 атм) и Т = 125 градусов F (324,8 K) с обобщенной диаграммы сжимаемости. T ^ югу С ^ 405,7 K и P ^ югу С ^ 111,3 атм.
Решение. Из приведенных выше данных, к югу T ^ г = 0,801 и р к югу г = 0,188. Из обобщенной диаграммы сжимаемости в Ref. 2, Z = 0,84. Отклонение от экспериментального значения определяются в примере 1 3,3%.
Обобщенные диаграммы сжимаемости на основе экспериментальных данных для 30 газов. Типичные отклонения, как сообщается, 1-2%, но некоторые из таких газов, как метан, вода и fluoromethane дисплей отклонения до 4% в различных регионах хит-парадов. Редлиха-Kwong уравнение хорошо установленных метод PVT модель отношений, но информацию о ее точность не всегда в распоряжении автора. Это дает сообщениям Z факторов, которые находятся в хорошем согласии с экспериментальными значениями в широком диапазоне условий, и особенно рекомендуется для высоких давлений. Однако это уравнение не является точной или почти критических условиях.
Программа доступна
Microsoft Excel основе шаблона для расчета коэффициента сжимаемости использованием Редлиха-Kwong уравнения состояния. Читатели, которые заинтересованы в получении шаблон должен связаться с автором по электронной почте.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рид Р., Шервуд Т., Свойства газов и жидкостей - их оценка и корреляции ", вторая ред. McGraw-Hill Ко в Нью-Йорке (1966).
2. Перри, Р. (редактор), "инженеров-химиков Справочник", 5-е изд., McGraw-Hill книги Ко Нью-Йорке.
3. Нельсон, Л. и Е. Оберт, Trans. ASME, 76, стр. 1057 (1954) как указано в работе. 1.
4. Нельсон, Л. и Е. Оберт, "Как использовать новые Обобщенные Графики Сжимаемость," Хим. Eng., 61, (7) с. 203-208 (июль 1954).
5. Редлих, О. и И. Kwong, "О термодинамике Solutions," Хим. Преподобный, 44, с. 233-244 (1949).
ДЖИММИ Пересс является директором TriTech Consulting Engineers, Inc (Ямайка, Нью-Йорк, телефон: (718) 454-3920, E-почта: <a href="mailto:Peress@nyc.rr.com"> Peress@nyc.rr . COM </ A>). Он имеет более чем 30 летним опытом работы в технологических процессов, процесс устранения неполадок, разработка программного обеспечения и соблюдения нормативных требований (кадастры выбросов и воздуха при наличии таковых). До начала своей консалтинговой практики в 1983 году, Пересс был руководителем процесса развития и старший консультант по Chem Systems, Inc (Тарритаун, штат Нью-Йорк). Он получил степень бакалавра в области химического машиностроения израильский технологический институт и MS в области химического машиностроения города Univ. Нью-Йорк. Он является профессиональным инженером зарегистрирована в Нью-Йорк, Нью-Джерси и Делавэр, имеет семь патентов США и является членом Айше.
