ТЕХНОЛОГИЯ КАРБАМИДА

Объем, плотность системы NHf—cof—H20s. Объемное н массовое содержание жидкой и газовой фаз. Плотности фаз

В состоянии равновесия dp* = 0, из (1.13) следует: + + (1.22)

Где лг = dT/dP; я2 = dL/dP; п3== dW/dP — независимые параме­тры; / (L); f(W) — функции перед dL, dW в (1.13).

Итак, объем системы имеет 3 степени свободы (яь я2, щ) в соответствии с правилом фаз, т. е. один из ранее выбранных 18 параметров Р, Т, L, W, должен быть закреплен. Примем, на­пример, W = const и обозначим его W0. Рассмотрим параметр я3 при этом условии. Будем считать, что dW = f(P), dP = f (W). Разложив эти функции в ряд Тейлора в окрестностях точек W°, Р°, найдем предел я3 при W —> Wp\

Ит я, = ■ (Р_ро) JL 1 . ... (I 23,

Последнее — разложение функции л,3 в окрестностях Р°, W1* по параметру Р, т. е. Р — независимо, а из параметров яь я2 следует независимость Т, L. Поэтому

V = U(nv я2: n3)=ft(T, L, Р) (1.24)

Мольный объем системы V не удается непосредственно изме­рить — неизвестно истинное число молей частиц системы и их объем. Но эта величина однозначно определяется значением х*. Напротив, абсолютная масса системы строго определена массой компонентов: тс = 44 4- 17L + 18W. Практическое зна­чение имеет плотность системы рсм = mjV^n,, которая опреде­ляется как отношение массы загружаемых в автоклав исходных веществ к абсолютному объему автоклава Va6c = =

= /б {V, X*). Поэтому по (1.24), (1.21) и mc (L, W) находим:

Рсм = f,(P, Т, L, W) (1.25)

Если записать уравнение Гиббса применительно к жидкой фазе системы и совместить его с (1.11), можно найти:

Я,, Яз.-^г!) (1.26)

Где Уж — мольный объем жидкой фазы.

Разность V — 1/ж — четырехвариантна, но отсюда еще не следует, что Р можно принять в качестве параметра. Хотя яъ it2, it3 независимы, из них следует независимость Т, L, W, но не Р. Закрепим Т, L, W, т. е. производная в (1.26) превра­тится в (d|UcoJdP)T, L,w - Как известно [5]:

"4 = (ФС0!№)Г, l. w = (W/a"co,)r. L< р (1.27)

Но при заданных L, W «со2 = 1- Поэтому правая часть в (1.27) закреплена:

{dv! dnlo)Tt L< Wi р> „^ = (Or, p. L.V ■ (J'28)

Значение V° — объем, соответствующий нормированной ве­личине Псо2. Итак, закрепление Р, Т, L, W приводит к закреп­лению я4, т. е. Р — независимый параметр, что определяется независимостью яь я2, л3 при независимых Т, L, W. Поэтому из (1.26) следует:

V-Vm=fs(P, Т, L, W) (1.29)

Из опыта может быть определена величина объемной доли жидкой фазы ф = Пб7УаСс = УЖГ"?7УІЧ, т. е. <р = f„ (Vж, V, х*) или ф = /10 (Р, Т, L, W). На практике, однако, целе­сообразно пользоваться не этим набором параметров, а рсм, Т, L, W. Величина Р в данном случае будет зависимой, что сле­дует из (1.25), т. е.

Ф = fii (Рсм> Т, L, W) (1.30)

Аналогично определяются зависимости от параметров состоя­ния рсм, Т, L, W величин массовой доли жидкой фазы г|э и мас­совых долей компонентов в жидкой фазе б,-, а также рГ, рж для отдельных фаз.