Точка росы
Насыщенные пары углеводородных газов при данных температуре и давлении находятся в точке росы. Если при постоянном давлении эти пары несколько охладить, некоторая часть их конденсируется. Изменение давления при постоянной температуре вызывает смещение равновесия фаз в ту или другую сторону, но двухфазная система всегда будет стремиться сохранить равновесие — состояние, характеризующееся насыщенностью паров.
При повышении температуры насыщенных паров равновесие фаз будет смещаться в другом направлении — испарение усилится и будет идти до тех пор, пока при новой температуре не наступит равновесие фаз.
Точка росы приобретает весьма важное значение при рассмотрении двухфазных систем (пропан-бутановых смесей). Для различных паров чистых насыщенных углеводородов она в зависимости от их упругости определяется по табл. 2.5, а для смесей углеводородных газов — зависит от их состава и общего давления.
Для практических целей проще использовать специальные номограммы (рис. 2.3), имеющие вид треугольника, на каждой стороне которого отложено содержание (в процентах) пропана, изобутана и н-бутана.
Для определения точки росы смеси в точке х, содержащей 25% пропана, 60% н-бутана и 15% изобутана, достаточно найти точку пересечения линий, соответствующих 25% пропана и 60% н-бутана. Проведя из этой точки перпендикуляр к шкале температур, находим точку росы трехкомпонентной смеси, равную в нашем случае -7,6°С.
В табл. 2.15 приведены приближенные точки росы смеси технического пропана и н-бутанов различного состава при давлении 3 кПа. Данные показывают, что для предотвращения конденсатообразования необходимо учитывать климатические условия и применять смеси с различным соотношением технического пропана и бутанов. В практике газоснабжения используют не только чистые углеводороды и их смеси, но и взрывобезопасные смеси углеводородов с воздухом. Точка росы, при которой начинается выпадение конденсата из газовоздушной смеси, зависит от парциального давления газа в смеси. На рис. 2.4 приведены точки росы смесей пропана, изобутана, и н-бутана с воздухом в зависимости от давления и объемной доли их в смеси.
Таблица 2.15. Точки росы для различных смесей
|
Объемная доля, % |
Пропан |
100 |
90 |
80 |
70 |
60 |
50 |
40 |
30 |
20 |
10 |
0 |
|
Бутан |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
|
Точка росы, °С |
|
-42 |
-32 |
-26 |
-21 |
-17 |
-13 |
-10 |
-8 |
-5 |
-2 |
0 |