最新二单元教学讲义ppt课件.ppt

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1、二单元一、燃气的物理性质混合物是由互不发生化学反应的多种单一组组分混合而成，因此无法用一个统一的分子式来表示，只能把它假设成具有平均参数的某一种物质来计算其平均相对分子质量、密度和相对密度等参数。（一）混合气体及混合液体的平均分子量、平均密度和相对密度(1)平均分子量：混合气体：混合液体：式中:M—混合气体(液体）的平均分子量；y—各单一气体容积成分（%）；x—各单一液体分子成分（%）。(2)平均密度和相对密度二、临界参数及实际气体状态方程(一)临界参数临界温度与临界压力温度超过某一数值，无论加多大压力都不能使气体液化，这个温度就叫该气体的临界温度。在临界温

2、度下，使气体液化所必需的压力称为临界压力，此时的状态称为临界状态，气体的各项参数称为临界参数。临界温度是气体能否气化的分界温度气体的临界温度越高，越易气化混合气体的临界温度与临界压力计算(二)实际气体状态方程当燃气压力低于1.6MPa和温度在10～20℃时，在工程上可以当作理想气体。当燃气压力大于1.6MPa（如在天然气的长输管线中），温度很低时，用理想气体状态方程进行计算所引起的误差将很大。实际工程中，在理想气体方程中引入修正项而得到实际气体性质的状态方程。如在相同温度和压力下，实际气体的比容与理想气体状态方程计算的比容的比值称为压缩因子，也称压缩性系数。

3、理想气体　　PV＝nR0T=RT实际气体　　PV＝ZRT　　（引进压缩因子）关于压缩因子压缩因子Z偏离1的程度表示了实际气体偏离理想气体的程度Z的大小是根据Pr、Tr查表求得的，如图1-3、4图1-4Z的大小并不一定是小于1。对于一定状态的气体是否能够做为理想气体对待，要视其温度、压力大小而定。在天然气输气管线中也常采用式（1-17）近似计算或根据式（1-18）精确计算。（1-17）（1-18）三、饱和蒸气压及相平衡常数饱和蒸气压与温度的关系液态烃的饱和蒸气压（简称蒸气压）指在一定温度下，密闭容器中的液体及其蒸气处于动态平衡时，蒸气的绝对压力。蒸气压与密闭容

4、器的大小及液量无关，仅取决于温度，温度升高时，蒸气压增大。一些低碳烃在不同温度下的蒸气压见表1-9和表1-10。混合液体的蒸气压如果容器中为丙烷和正丁烷组成的液化石油气，在温度一定时，其蒸气压随丙烷和正丁烷含量的比例变化而变化的曲线见图1-6。当使用容器中的液化石油气时，总是先蒸发出较多的丙烷，而剩余的液体中丙烷的含量逐渐减少，所以温度虽然不变，容器中的蒸气压也会逐渐下降。图1-7所示为随着丙烷、正丁烷混合物的消耗，当15℃时容器中不同剩余量气相组分和液相组分的变化情况。相平衡常数在一定温度下，由不同组分组成的混合液体的气液平衡系统中，某一纯组分在该温度下的

5、饱和蒸气压气压与混合液体的饱和蒸气压的比值是一个常数Ki。在该气液平衡系统中，气相中某一组分的摩尔分数Yi与其液相中的摩尔分数Xi的比值，同样是一个常数Ki。该常数Ki被称为相平衡常数。工程上，常利用相平衡常数来计算液化石油气的气相组成或液相组成。K值可由图1-8查得。使用图1-8时，先连接温度和碳氢化合物两点之间的直线，并向右延长与基准线的交点，即为K值。公式法图解法（图1-8）例题已知液相分子组成，求气相组成a.先求系统压力再利用b.或利用相平衡常数已知气相分子组成，求液相组成a.先求系统压力，再利用b.或利用相平衡常数沸点和露点沸点当液体温度升高时，液

6、体的蒸气压也随之逐渐升高，直至其蒸气压与外界压力相等，这时继续加热将使液体发生气化，这种现象称为沸腾，沸腾时的温度称为沸点。通常所说的沸点是指101.325kPa压力下液体沸腾时的温度。某些烃类在101.325kPa压力下的沸点见表1-11。沸点越低越容易气化。液化石油气中丙烷、丙烯沸点低，冬季应采用。沸点的大小随压力变化而变化。压力增加，沸点升高。露点饱和蒸气经冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为露点。在输送气态碳氢化合物的管道中，应避免出现工作温度低于其露点温度的情况，以免产生凝析液。凝析液积聚在管道低洼处会使管

7、道流通面积减小，甚至堵塞管道。气态碳氢化合物，其饱和蒸气压对应的温度即露点。同种碳氢化合物，其压力增大，露点温度也升高。例如，丙烷在0.349MPa压力时，露点为-10℃；而在0.846MPa压力时，露点为20℃。气态碳氢化合物在某一蒸气时的露点也就是液体在同一压力时的沸点。碳氢化合物混合气体的露点碳氢化合物混合气体的露点与混合气体的组成及其总压力有关。在混合物中，由于各组分在气相或液相中的摩尔分数之和都等于1，所以在气液平衡时必须满足下列关系，即用试算法计算在某一定压力下的混合气体露点。液化石油气掺混空气前后露点的比较在实际的液化石油气供应中，有时采用含有

8、空气的非爆炸性混合气体。液化石油气中主要成分丙烷、正