Решение. Пересчет весового состава паровой фазы в молярный производится:

Пересчет весового состава паровой фазы в молярный производится:

в процентах,

в долях единицы.

;

;

;

или 0,0244;

или 0,6735;

или 0,0525;

или 0,175;

или 0,0428.

Таким образом, состав паровой фазы в объемах (молярных) процентах и объемных долях будет равен:

С₂Н₆=3,18 (0,032);

С₂Н₄=2,44 (0,024);

С₃Н₈=67,35 (0,674);

С₃Н₆=5,25 (0,052);

С₄Н₁₀=17,5 (0,175);

С₄Н₈=4,28 (0,043);

(1).

Средняя молекулярная масса газовой смеси

.

Средняя плотность газовой смеси при нормальных условиях:

а) по закону Авогадро

.

б) по правилу смешения

,

где ρ₁, ρ₂,……..ρ_n - плотность насыщенных паров компонентов сжиженного газа при температуре 0 ⁰С.

Псевдокритическая (среднекритическая) температура смеси

.

Среднекритическое (псевдокритическое) давление

Удельная газовая постоянная газовой смеси заданного выше состава может быть определена по правилу смещения

,

где R₁, R₂, ………R_n - удельные газовые постоянные компонентов, входящих в газовую смесь.

R_см=0,021∙28,12+0,015∙30,25+0,644∙19,24+0,048∙20,16+

+0,22∙14,59+0,052∙15,11=18,68 кГм/кг∙град, или 183,1 Дж/кг∙К.

Состав жидкой фазы сжиженного газа определяется в следующей последовательности.

а) Определяем общее давление равновесной системы пар-жидкость. Согласно объединенному уравнению законов Рауля и Дальтона

y_iP=x_iθ_i,

концентрация компонента в жидкой фазе будет

.

Так как состав жидкой фазы равен

х₁+х₂+…+х_n=1,

то из предыдущих двух уравнений можно записать

,

откуда общее давление системы пар-жидкость равно

,

кг/см² или 0,252 МПа,

где θ₁, θ₂, ………θ_n - упругость компонентов газовой смеси в чистом виде берутся из справочных таблиц.

б) По уравнению определяем состав жидкой фазы в долях единицы и процентах:

(0,23);

(0,1);

(35,47);

(2,14);

(51,48);

(10,58).

Таким образом, состав жидкой фазы в процентах и долях единицы равен:

С₂Н₆ = 0,23 (0,0023);

С₂Н₄ = 0,10 (0,001);

С₃Н₈ = 35,47 (0,3547);

С₃Н₆ = 2,14 (0,0214);

С₄Н₁₀ = 51,48 (0,5148);

С₄Н₈ = 10,58 (0,1058);

.

Пример 7.2.Критическая температура н-бутана Т_кр.=425,2⁰К и критическое давление Р_кр.=37,5 атм. Определить удельный объем н-бутана при температуре 80 ⁰С и давлении 10 кг/см².