بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
تصحيح معادله ي حالت درجه سوم SRK در تعيين خواص ترموديناميکي برخي هيدروکربن ها
چکيده
هميشه در تعيين خواص ترموديناميکي ترکيبات و برخي مواد خالص از معادله هاي درجه سوم استفاده ميشود که بسيار کاربردي تر هستند.پارامترهاي a وb نقش اساسي را در تعيين اين خواص عهده دار هستند که براي هر ماده منحصر بفرد است و با اصلاح نمودن آنها مي توان با تقريب بسيار نزديکتري به خواص ترموديناميکي اين ترکيبات رسيد.اصلاح اين پارامترها با استفاده از نرم افزارهاي مختلف و در آخر مقايسه آنها با نمودارهاي تجربي امکانپذير مي شود.معادله Soave-Redlich-Kwong( SRK) در سال ١٩٧٢ پس از اصلاحي که Soave انجام داد عرضه شد.
کلمات کليدي: خواص ترموديناميکي ،معادله ي حالت SRK،پارامترهاي αوβ
١- مقدمه :
انجام محسبات دقيق مربوط به خصوصيات و رفتار فازي هيدروکربن ها تنها با استفاده از معادلات دقيق امکان پذير است ودر طراحي فرايندهاي متفاوت نفتي و پتروشيمي نقش کليدي را ايفا مي کند.از متداول ترين معادلات حالت در اين فرايندها معادلات حالت درجه ي سه است .از جمله دلايل استفاده از معادلات درجه ي سه سادگي و در عين حال دقت بالاي آنها در محاسبات مربوط فشار، حجم و دماي هيدروکربن ها وديگر مواد خالص و مخلوطها است .معادلات استفاده در اين موارد بايد اولا" بر پايه تئوري استوار باشد ثانيا" براي هر دو فاز مايع و بخار داراي دقت قابل قبول و در حد مطلوب باشد ثالثا" و از آن بتوان بدون هيچگونه تغييري در محاسبات فشار بخار و دانسيته استفاده کرد رابعا" تا حد امکان داراي فرم ساده بوده و روابط پيچيده و طولاني در آن نباشد.
معادله ي SRK داراي دو پارامتر a و b مي باشد که a تابع درجه حرارت و ضريب بي مرکزي است و b داراي مقداري ثابت است .اين معادله که دانسيته فازبخار را با دقتي بالا و مطلوب پيش بيني مي کند در مقابل داراي اين ضعف است که دانسيته فاز مايع را با دقتي پايين پيش بيني مي کند و همچنين ضريب تراکم پذيري بحراني را مقدار ثابتي بدست آورده و براي مواد
هيدروکربني مقدار آنرا ١٠ تا ١٥ درصد بزرگتر از مقدار واقعي نشان مي دهد که اين ضعف ها تصحيح اين معادله را براي تعيين و پيش بيني مواد هيدروکربني و ديگر مواد فوق الذکر را مي طلبد.
٢- تاريخچه و تئوري :
در سال ١٩٧٢ با تصحيح معادله ي Redlich-Kwong توسط Soave اصلاح و با نام SRK مشهور شد که بصورت زير نوشته شد :
Soave اطلاعات مربوط را به کمک فشار بخار هيدروکربن هاي خااص مقادير α را در دما هاي مختلف بدست آورد.رسم منحني هاي αi بر حسب Tri نشان دهنده ي اين بود که براي هر ماده يک منحني جداگانه بدست مي آيد در صورتي که در معادلعه ي Redlich-Kwong عبارت (α)Tr براي کليه مواد مشترک است .Soave متوجه شد که رابطه ي αi٠٥ بر حسب Tri٠٥ يک رابطه ي خطي است که مي توان آن را به صورت زير نوشت :
در اين کار معادله ي حالت Soave-Redlich-Kwong پس از اصلاح به صورت زير بيان ميگردد
پارامتر هاي α وβ براي چند ماده هيدروکربني به صورت زير بيان مي شود :
براي متان :
براي نرمال اوکتان :
براي بنزن :
براي پروپيلن :
٣- بحث و نتيجه گيري :
پس از اصلاحيه جديد انجام شده براي معادله درجه سوم SRK و مقايسه خواص ترموديناميکي بدست آمده براي مواد هيدروکربني با داده هاي تجربي نتايج زير بدست آمد :
١- اصلاحيه ي جديد نتايج بهتري در محاسبه ي فشار بخار براي مواد هيدروکربني نشان داد.
٢- معادله پيشنهادي در ناحيه بحراني داراي دقت بالايي است .
٣- دانسيته فاز مايع به وسيله اصلاحيه انجام شده با دقت بالا و در حد دقت دانسيته فاز بخار محاسبه شد.
نکته اي که وجود دارد اين است که با اصلاحيه اي که انجام شد نمي توان ادعا کرد که اين معادله جديد براي تمامي مواد اعم از هيدروکربن ها و...و مواد خالص و مخلوط ها در کليه ي محدوده هاي فشاري و نتايج مطلوب دارد.از اشکالات عمده ي اين معادلات اين است که در فشار هاي بالا تر از ٥٠٠ بار دقت مطلوبي را ندارد.
