numeričke vježbe i. zadatak - unizg.hr...umjesto zaključka • i numericki seminar - priprema.pdf...
Post on 22-Jan-2020
20 Views
Preview:
TRANSCRIPT
KemijskoinženjerskatermodinamikaNumeričke vježbe
I. zadatak
Umjesto uvoda
Fizička slika
p
0
pK
v
plin
kapl
jevi
na
kapljevina + para
nadkriti nifluid
č
v2
T5T4
T3=TK
T2
T1
vK v1
Jednadžbe stanja III. stupnja
023 =−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+−
pab
pav
pRTbvv
0223 =−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+−−
Tpabv
Tpa
pRTbbv
pRTv
Virijalna
van der Waals
0223 =−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+−−
pbav
pa
pRTbbv
pRTv αα
023 32
223 =⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−−−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−− b
pRTb
pbav
pa
pRTbbvb
pRTv αα
( ) ( ) 023 =−−−pRTTCv
pRTTBv
pRTv
Redlich Kwong
SRK
PR
Jednadžbe stanja III. stupnja
0
1 10⋅ -4-1 10⋅ -4
p / bar
v / m mol3 -1
TK= K273,2
v b=
v b= -
5⋅10-5
5⋅104
2,5⋅104
7,5⋅104
-7,5⋅104
-2,5⋅104
-5⋅104
-5⋅10-5
A
Jednadžbe stanja III. stupnja
00
1 10⋅ -4 3⋅10-4 4⋅10-4
p / bar
v / m mol3 -1
324,12 K
284,12 KTK=304,12 K
2 10⋅ -4
50
100
200
150
5⋅10-4 6⋅10-4
B SRK, CO2
Jednadžbe stanja III. stupnja
A
v
V+L
SGGLL
p
binodalna krivulja
kritična izoterma, Tk
pmin,1
pmin,2
pmax,1
peq
pk
vkvl,eq0 vg,eq
G
Jednadžbe stanja III. stupnja
p
v
v=b
T T> K
Jednadžbe stanja III. stupnja
p
v
v=b
T T= K
p>pK
p<pK
pK
vK
L
G
Jednadžbe stanja III. stupnja
p
v
v=b
T T= K
p>pmax
p<pmin
pmax
pmin
pK
vK
L
G
Jednadžbe stanja III. stupnja
p
v
v=b
T T< K
p <• p<pmax
p•>p>pmax
pmax
pmin
p•
vK
L
G
Jednadžbe stanja III. stupnja
033
2
2222
2223 =−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+−−
TRbpaz
TRpa
RTbp
TRpbzz αα
033
2
2222
2223 =−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+−−
TTRabpz
TTRap
RTpb
TRpbzzRK
SRK
PR
pzRTv =
0231 33
33
22
22
33
2
2222
2223 =⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−−−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+−⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ −−
TRpb
TRpb
TRbpaz
TRpa
RTbp
TRpbz
RTbpz αα
Jednadžbe stanja III. stupnja
( ) ( ) ( ) 0231 32223 =−−−−−+−− BBABzBBAzBz
( ) 0223 =−−−+− ABzBBAzzRK
SRK
PR
( ) 0223 =−−−+− ABzBBAzz
Jednadžbe stanja III. stupnja
-0.05 0.00 0.05 0.10 0.15vêL
1000
2000
3000
4000
5000
6000pê bar
-0.5 0.5 1.0 1.5 2.0z
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0.1
0.2fHzL
Temperature iznad kritičneVrlo visoki tlakovi
Jednadžbe stanja III stupnja nisupogodne za područje visokih temperaturai tlakova
Voda, SRK
Jednadžbe stanja III. stupnja
-0.05 0.00 0.05 0.10 0.15vêL
200
400
600
800
1000pê bar
Temperature iznad kritičneNiži tlakovi
-0.2 0.2 0.4 0.6 0.8z
-0.2
-0.1
0.1
0.2fHzL
Voda, SRK
Jednadžbe stanja III. stupnja
-0.05 0.00 0.05 0.10 0.15vêL
200
400
600
800
1000pê bar
Kritična temperaturaVisoki (ali ne previsoki) tlakovi
-0.2 0.2 0.4 0.6 0.8z
-0.4
-0.2
0.2
0.4
fHzL
Voda, SRK
Jednadžbe stanja III. stupnja
-0.05 0.00 0.05 0.10 0.15vêL
100
200
300
400
500
600pê bar
Kritična temperaturaKritični tlak
-0.2 0.2 0.4 0.6z
-0.0010
-0.0005
0.0005
0.0010fHzL
Voda, SRK
Jednadžbe stanja III. stupnja
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0vêL
50
100
150
200
250
300pê bar
Kritična temperaturaTlak ispod kritičnog
0.5 1.0 1.5z
-0.06
-0.04
-0.02
0.02
0.04
fHzL
Voda, SRK
Jednadžbe stanja III. stupnja
-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5vêL
100
200
300
400
500pê bar
Subkritična temperaturaTlak veći od pmax,Visok (ali ne previsok)
0.5 1.0 1.5z
-0.2
-0.1
0.1
0.2fHzL
Voda, SRK
Jednadžbe stanja III. stupnja
-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5vêL
100
200
300
400
500pê bar
Subritična temperaturaTlak veći od ravnotežnogTlak manji od pmax
0.5 1.0 1.5z
-0.02
-0.01
0.01
0.02fHzL
Voda, SRK
Jednadžbe stanja III. stupnja
-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5vêL
100
200
300
400
500pê bar
Subritična temperaturaTlak jednak ravnotežnom
0.5 1.0 1.5z
-0.02
-0.01
0.01
0.02fHzL
Voda, SRK
Jednadžbe stanja III. stupnja
-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5vêL
100
200
300
400
500pê bar
Subritična temperaturaTlak manji od ravnotežnogTlak veći od pmin
0.5 1.0 1.5z
-0.02
-0.01
0.01
0.02fHzL
Voda, SRK
Jednadžbe stanja III. stupnja
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0vêL
100
200
300
400
500pê bar
Subritična temperaturaTlak manji od od pmin
0.5 1.0 1.5z
-0.004
-0.002
0.002
0.004
fHzL
Voda, SRK
Način rješavanjaSoave Redlich Kwong ( ) 0)(f 223 =−−−+−= ABzBBAzzz
( ) 023)(f 22 =−−+−=′ BBAzzz
Način rješavanja
( ) ( )( )( )( )( )i
ii1
ff
0)(f
xxxx
x
i
′−=
=
+
Način rješavanjaIzbor početnih pretpostavki
Bz =0
10=z
kapljevina
para
idvb
RTpbB ==
idvv
RTpvz ==
Primjer zadatkaZadatak 1 – primjer.Za smjesu propan(1) – n–butan (2) – i–butan(3) molarnih udjelay1 = 0.4, y2 = 0.25 izračunati koeficijent kompresibilnosti i molarni volumen pri sljedećim uvjetima:a) p = , T = ,b) p = , T = ,c) p = , T = ,d) p = , T = .Pretpostaviti da se smjesa vlada prema Peng – Robinson jednadžbi stanja. Kod proračuna primijeniti pravila miješanja .
Mijenja se:• Komponente• Sastav• Jednadžba stanja (RK, SRK, PR)• Način izračunavanja parametara smjese
(pravila miješanja, pseudokritični parametri
Plinske smjese
( )M
M
M bvvTa
bvRTp
+−
−=
( )( )iM
iM
ff
bbaa
==
( )( )KiKM
KiKM
ff
ppTT
==
2 5 2K
iK
Ki
K
a
b
R Ta
pRT
bp
Ω=
Ω=
2 5 2KM
MKM
KMM
KM
a
b
R Ta
pRT
bp
Ω=
Ω=
KiKi ,Tp
Eksperimentalni podaci:kritični parametri komponenata
P jednad bestanja za komponente:
žarametri
P jednad bestanja za smjesu:
žarametri
Redlich-Kwong jednad bastanja za smjesu:
ž
P jednad bestanja za smjesu:
žarametri
Kriti pza smjesu:čni arametri
PRAVILAMIJEŠANJA
PSEUDOKRITIČNIPARAMETRI
Plinske smjesePseudokritični parametri
Prausnitz-Gunn (1958)
KiiKM TyT ∑=
KiiKM vyv ∑=KiiKM zyz ∑=
KM
KMKMKM v
RTzp =
Plinske smjesePravila miješanja
RK
iiM byb ∑=iiM ByB ∑=
( ) ( )∑∑= ijjiM αα ayya
∑∑= ijjiM AyyA
∑∑= ijjiM ayya
jiij aaa = ( ) jiijij 1 aaka −=
SRK, PR
iiM byb ∑=iiM ByB ∑=
∑∑= ijjiM AyyA
Umjesto zaključka
• I numericki seminar - priprema.pdf(Uvodni seminar za prvu vježbu – Powerpoint prezentacija)
• I numericki seminar - popis zadataka.pdf(Tekstovi zadataka)
• I numericki seminar - jednadzbe stanja.pdf(Tekst s potrebnim formulama i tablicama termodinamičkih svojstava)
• TRS Upute za pisanje referata.pdf(Upute za pisanje referata)
• I seminarski zadatak - popis studenata 2010.pdf(Popisi)
Želim Vam ugodan rad!
Mrežne stranice FKIT-a
Potvrditi e-mailom prijam zadatka!
top related