Температура насыщения бинарной смеси

3

У меня есть бинарная смесь воды и метана. Система на 2000 кПа, и я пытаюсь найти температуру насыщения воды в смеси.

Я знаю, что Цат является функцией парциального давления, но не могу найти формулу. Я не знаю соотношение воды и метана в системе.

Я знаю, что система в настоящее время на 100C. Если я предположил, что 100C является Цатом для воды, есть ли способ рассчитать соотношение воды и метана?

thermodynamics chemical-engineering temperature

— quanticks
источник

Исходя из Основ классической термодинамики , я имею температуру насыщения для воды 2000 кПа как 212 C. Это может изменить ваше предположение о 100 C.

^{\circ}

$^{\circ}$

^{\circ}

$^{\circ}$

— Карлтон

Поэтому я был бы прав, говоря, что парциальное давление воды в системе будет 100 кПа. Поэтому в системе будет 5% воды?

— Quanticks

Вам действительно нужно знать относительные количества каждого компонента, чтобы рассчитать парциальное давление.

— Карлтон

1

Для соотношения метана и воды используйте закон Генри: с сайта NIST: постоянный для метана 0,0014 моль / кг бар при 298K. При 2000 кПа = 20 бар концентрация в воде составляет 0,028 моль / кг при 298 К. При вашей температуре 373 К, вы должны использовать уравнение температурной коррекции, чтобы получить правильную постоянную. Это уравнение находится на той же странице NIST для метана.

На вопрос о влиянии на температуру кипения: Похоже, вы думаете об уравнении Клаузиуса-Клапейрона, чтобы оценить температуру кипения по давлению пара и теплоте испарения.

Мое мнение таково, что лучшим термодинамическим ответом было бы сказать, что просто будет меньше растворенного метана при температуре кипения воды при 2 мПа и 485 К. Таким образом, как сказано в других комментариях, точка насыщения принимается равной 212 ° С с меньше растворенного газа, чем при 100 град.

— morristtu
источник

0

Вода представляет собой сжатую жидкость при 2000 кПа и 100 ° С, и метан значительно выше своей критической температуры, так что это практически весь газ. Исходя из этого, я думаю, что жидкая фаза - почти полностью вода, а газовая фаза - почти полностью метан. Таким образом, присутствие метана, вероятно, очень мало влияет на температуру насыщения воды. Tsat для воды, вероятно, близок к тому, что было бы для чистой воды, 212C при 2000 кПа.

Мой источник температуры насыщения водой - TLV , а источник метановых свойств - Engineering Toolbox .

— Carlton
источник

Не могли бы вы объяснить, почему метан будет очень мало влиять на уровень воды?

— Quanticks

Причина в том, что между водой и метаном не так много смешивания. Свойства смеси зависят от различных видов в смеси, но в вашем случае, похоже, у вас есть жидкая фаза, которая состоит из воды, и газовая фаза, которая состоит из метана. Итак, смеси не так много, это просто два отдельных вида.

— Карлтон