Moluch 106 c indd

Фазовые равновесия в многокомпонентных смесях, содержащих 
компоненты природного газа, воду, метанол, гликоли
Мирзаев Санжар Саиджонович, старший преподаватель;
Фозилов Обиджон, магистрант
Бухарский инженерно-технологический институт (Узбекистан)
П
ри расчетах процессов переработки природного газа 
наиболее важной и трудной задачей является расчет 
фазового равновесия жидкость — пар. При этом требу-
ется определить состав фаз и их количество. В смесях, со-
держащих воду, метанол, гликоли, возможно выделение 
второй жидкой фазы.
Равновесие жидкость — пар
Запишем уравнения материального баланса для од-
ного моля смеси и каждого компонента:
где V — мольная доля газовой фазы; L — мольная 
доля жидкой фазы; у
i
 — мольная доля г компонента в га-
зовой фазе; х
i
 — мольная доля г компонента в жидкой 
фазе; z
i
 — мольная доля г компонента в смеси.
Распределение компонентов между фазами наиболее 
часто выражают через константы фазового равновесия:
Решая эти уравнения методом последовательных при-
ближений, получают составы фаз и доли паровой и жидкой 
фаз в смеси.
Чтобы избежать лишних вычислений следует сна-
чала убедиться, что смесь при данных условиях находится 
в двухфазном состоянии. Для этого рекомендуется пред-
варительно вычислить следующие функции:
Если S
1
и S
2
больше единицы, то смесь находится 
в двухфазном состоянии, если S
1
меньше единицы, то 
одна жидкая фаза, если S
2
меньше единицы, то одна га-
зовая фаза. Точка росы соответствует S
2
= 1, точка на-
чала кипения — S
2
= 1.
Константы фазового равновесия зависят от темпера-
туры, давления и состава фаз. Современные методы рас-
чета констант фазового равновесия основаны на строгих 
термодинамических соотношениях и уравнениях состояния.
Условиями фазового равновесия являются равенство 
температур, давлений и химических потенциалов всех 
компонентов в каждой из фаз. Для практических расчетов 
более удобной является функция — летучесть f, эквива-
лентная химическому потенциалу.