Расчет газовой фазы груза

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 11
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

Массу паров в грузовом танке определяют так же, как и массу жидкой фазы груза: произведением плотности на объем. Необходимо помнить: плотность и объем должны быть определены для одного и того же значения температуры. Для подсчета плотности паров используют основное уравнение газов:

pV=nRT

или

р V = m • R • T

Mr

где р — абсолютное давление, Па; V — объем, л; n — число молей; m — масса, кг; Mr — молярная масса, кг/моль; R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/К); Т— температура, градусы Кельвина.

Многие сюрвейерские организации для подсчета газовой фазы используют расчетное значение плотности газа:

ρ = 288,15 x 1,01325 + p м ( бары ) x Mr ,

273,15 + t°С 1,01325 23,6451'

где р M — манометрическое давление.

Эта формула верна для идеальных газов. Для реальных газов формула примет иной вид:

ρ = 288,15 x 1,01325 + рM (бары) x Mr x l ,

273,15 + t ° С 1,01325 23,6451 Z

где Z - фактор сжатия, который при нормальных условиях хранения и перевозки газов близок к 1. Фактор сжатия является функцией от Р r и Т r , где

Р r = Абсолютное давление паров ,

Абсолютное критическое давление

Т r = Абсолютная температура паров ,

Абсолютная критическая температура

В различных справочных пособиях значения фактора сжатия приводятся в графической форме в зависимости от температуры и давления.

ПЕРЕВОД ПРОЦЕНТНЫХ СООТНОШЕНИЙ СМЕСЕЙ В ВЕСОВЫЕ ИЛИ ОБЪЁМНЫЕ СООТНОШЕНИЯ, И НАОБОРОТ

Очень часто грузоотправитель предоставляет только процентное или молярное соотношение компонентов в смеси газов (пропан, бутан, этан и т. д.). Для того чтобы точно рассчитать давление и температуру смеси, необходимо знать их весовое или объемное соотношение. Для упрощения таких вычислений имеются специальные таблицы, содержа­щие переводные коэффициенты (табл. 33, табл. 34).

Таблица 33. Переводные коэффициенты

Компонент   Молекулярный вес   Объем жидкости, мл при 15,6°С (60 F) и р = 760 мм   Относительная плотность при 60/60 F  
1   2   3   4  
Methane   16,04   0,00226   0,30  
Ethane   30,07   0,003566   0,3562  
Ethylene   28,05   0,0032   0,37  
Propane   44,10   0,003675   0,5070  
Propylene   42,08   0,003413   0,5210  
Propadiene   40,06   0,00282   0,600  
Methylacetylene   40,06   0,00273   0,621  
n-Butane   58,12   0,004205   0,5840  
i-Butane   58,12   0,004362   0,5629  
1-Butene   56,11   0,003944   0,6011  
trans-2-Butene   56,11   0,003887   0,6100  
cis-2-Butene   56,11   0,003780   0,6272  
1,2-Butadiene   54,09   0,00347   0,658  
1,3-Butadiene   54,09   0,003643   0,6272  
Ethylacetylene   54,09   0,00328   0,696  
n-Pentane   72,15   0,004830   0,6311  
i-Pentane   72,15   0,004879   0,6247  
neo-Pentane   72,15   0,005108   0,5967  
1-Pentene   70,13   0,004589   0,457  
trans-2-Pentene   70,13   0,004537   0,6530  
ds-2-Pentene   70,13   0,004482   0,6611  
2-methyl-l-Butene   70,13   0,004519   0,6557  
3-methyl-l-Butene   70,13   0,004684   0,6325  
2-methyl-2-Butene   70,13   0,00447   0,663  
Cyclopentane   70,13   0,003948   0,7505  
Isoprene   68,12   0,004195   0,6861  

 

Таблица 34. К пересчету объема газа (жидкости) на вес, и наоборот

Известная величина   Действие   Номер колонки из таблицы (33)   Искомая величина  
Объем газа   Умножить на k   2   Вес  
Объем газа   Умножить на k   3   Объем жидкости  
Вес   Разделить на k   2   Объем газа  
Вес   Разделить на k   4   Объем жидкости  
Объем жидкости   Разделить на k   3   Объем газа  
Объем жидкости   Умножить на k   4   Вес  

 

Пример: Грузоотправитель предоставил данные о процентном молярном соотношении газовой смеси, состоя­щей из метана, пропана и этана. Необходимо определить весовое соотношение (%) газов в смеси.

Компонент   Процентный состав, моли   Вид операции   k из колонки 2   Молярный состав  
Метан   33,3   Умножить   16,04   534,1  
Этан   33,3   Умножить   30,07   1 001,3  
Пропан   33,4   Умножить   44,09   1 472,6  
Всего:   100,0  

Всего:

 

 3 008,0  

 

Коэффициент пересчета можно определить из соотношения

Коэффициент = 10 000 = 0,03324.

3008,00

Умножив коэффициент пересчета на молярный состав каждого компонента, получим весовое соотношение каж­дого компонента в смеси:

Компонент   Молярный состав       Коэффициент       Весовое соотношение (%)  
Метан   534,1   X   0,03324   =   17,8  
Этан   1.001,3   X   0,03324   =   33,3  
Пропан   1.472,6   X   0,03324   =   48,9  

Всего: 100,0