Simultánní korelace dat o Simultánní korelace dat o rovnováze kapalina – pára rovnováze kapalina – pára
a a kapalina – kapalina u systému kapalina – kapalina u systému
Tetraglyme – DekanTetraglyme – Dekan
Vypracovala: Barbora VolejníkováVypracovala: Barbora VolejníkováŠkolitel: Ing. Štěpán Hovorka, Ph.D.Školitel: Ing. Štěpán Hovorka, Ph.D. Praha, listopad 2005Praha, listopad 2005
ÚvodÚvod Cíl získat data pro popis vzájemného vztahu Cíl získat data pro popis vzájemného vztahu
mezi aktivitami složek v objemové fázi a mezi aktivitami složek v objemové fázi a vlastnostmi mezifází kapalina – pára systému vlastnostmi mezifází kapalina – pára systému tetraglyme – dekan tetraglyme – dekan
Použití: separační procesy, petrochemický Použití: separační procesy, petrochemický průmyslprůmysl
Systém se nachází blízko horní rozpouštěcí Systém se nachází blízko horní rozpouštěcí teplotyteploty
Inflexní bod na koncentrační závislosti Inflexní bod na koncentrační závislosti povrchového napětípovrchového napětí
Aktivity složek v objemových Aktivity složek v objemových fázíchfázích
Přesný průběh koncentrační a teplotní Přesný průběh koncentrační a teplotní závislosti aktivit složek v kapalné závislosti aktivit složek v kapalné objemové fáziobjemové fázi
Studována rovnováha kapalina – kapalina Studována rovnováha kapalina – kapalina a kapalina - páraa kapalina - pára
Simultánní korelace dat – použita Simultánní korelace dat – použita Margulesova a NRTL rovniceMargulesova a NRTL rovnice
Margulesova rovniceMargulesova rovnice
Semiempirická Margulesova rovnice Semiempirická Margulesova rovnice vychází z Wohlova rozvojevychází z Wohlova rozvoje- efektivní objemové zlomky- efektivní objemové zlomky
Tři parametryTři parametry
Wilsonova a NRTL rovniceWilsonova a NRTL rovnice
Wilsonova myšlenka upravené mřížkové Wilsonova myšlenka upravené mřížkové teorie roztokůteorie roztoků
Předpoklad o nenahodilosti míšení – Předpoklad o nenahodilosti míšení – koncept lokálního složeníkoncept lokálního složení
Wilsonova rovnice není schopna popsat Wilsonova rovnice není schopna popsat dvoufázovou oblastdvoufázovou oblast
NRTL rovnice vystihuje i omezeně NRTL rovnice vystihuje i omezeně mísitelnou oblastmísitelnou oblast
Měření rovnováhy Měření rovnováhy kapalina – kapalina u systému kapalina – kapalina u systému
dekan – tetraglymedekan – tetraglyme
Zákalová metodaZákalová metoda
Přímá analytická metodaPřímá analytická metoda
Upravená zákalová metodaUpravená zákalová metoda
Zákalová metodaZákalová metoda
Navážení známého množství látekNavážení známého množství látek
Snížení teplotySnížení teploty
Vznik zákalu – druhé fázeVznik zákalu – druhé fáze
Nutnost úprav při nižších teplotáchNutnost úprav při nižších teplotách
Přímá analytická metodaPřímá analytická metoda
Navážení známého množství látekNavážení známého množství látek
MícháníMíchání
Oddělení fázíOddělení fází
Analýza plynovým chromatografem Analýza plynovým chromatografem metodou vnitřní normalizacemetodou vnitřní normalizace
Rovnováha kapalina - kapalina dekan - tetraglyme
0
5
10
15
20
25
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
x2
t(°C)
Zákalová metoda Přímá analytická metoda Upravená zákalová metoda
Teplotní závislosti Teplotní závislosti ∞ dekanu ∞ dekanu v tetraglymuv tetraglymu
Extrapolace v homologické řaděExtrapolace v homologické řadě
Metoda IGSMetoda IGS
Probublávání inertního plynu NProbublávání inertního plynu N22
Analýza plynovým chromatografemAnalýza plynovým chromatografem
Graf závislosti limitních aktivitních koeficientů alkanů v tetraglymu na teplotě
ln(γ∞) = 566,15*(1/T) + 0,2629
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
0,00315 0,0032 0,00325 0,0033 0,00335 0,0034 0,00345 0,0035
1/T (1/K)
ln(γ∞)
Oktan Heptan Hexan Pentan Extrapolace na dekan v tetraglymu
Simultánní korelaceSimultánní korelace Minimalizační funkceMinimalizační funkce
Pro zohlednění vyšší statistické váhy hodnot Pro zohlednění vyšší statistické váhy hodnot kolem kritického bodu byly souřadnice kolem kritického bodu byly souřadnice kritického bodu zafixovány jako vazná kritického bodu zafixovány jako vazná podmínka podmínka
Složení koexistujících fází při jedné teplotě Složení koexistujících fází při jedné teplotě nebylo vždy známo nebylo vždy známo
l1 l2 2 l1 l2 21 1 2 2S = ( a -a ) +( a -a )
Výsledky simultánní korelace pomocí Margulesovy rovnice
0
5
10
15
20
25
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
x1
t/°C
Exp. data Exp. data Výsledky korelace Výsledky korelace
Výsledky simultánní korelace pomocí NRTL rovnice
0
5
10
15
20
25
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9x1
t /°C
Exp. data Exp. data Výsledky korelace Výsledky korelace
DiskuzeDiskuze Margulesova rovnice – rozdíl mezi vypočtenou a Margulesova rovnice – rozdíl mezi vypočtenou a
experimentální hodnotou rovnovážného složení experimentální hodnotou rovnovážného složení 5%, 3%, jinak 0 – 2%5%, 3%, jinak 0 – 2%
NRTL rovnice – rozdíl mezi vypočtenou a NRTL rovnice – rozdíl mezi vypočtenou a experimentální hodnotou rovnovážného složení experimentální hodnotou rovnovážného složení 4%, jinak 0 – 2%4%, jinak 0 – 2%
Vypočteny Vypočteny ∞∞ tetraglymu v dekanutetraglymu v dekanu z parametrů z parametrů rovnic, rozdíl mezi výsledky z rovnic 10 – 25%rovnic, rozdíl mezi výsledky z rovnic 10 – 25%
