Переводы состава веществ из % мас. в % об.

[Bastvil]

Здравствуйте, товарищи.

   Вопрос банальный, потому рука не дрогнула вписать его в этот раздел.

Банальным он мне самому казался, пока не стал считать.

 

   Вот есть у нас газ, в котором содержится (для данного примера): 75 % мас. N₂, 7 % мас. СО₂ , 6 % мас. циклогексан, 3 % мас. СО, 2 % мас. кислород, 1 % мас. циклогексанон 1 % мас. циклогексанол и 5 % мас. воды.

Как перевести эти значения массового содержания в объёмные? Параметры газа в точке измерения - 15 °С и 101,325 кПа-а.

 

   Первая мысль, которая сразу приходит на ум - через плотности (идеального газа из воды и органических компонентов не очень получится, если только как крайний случай). Берём условный вес смеси для пересчёта - 100 кг. Соответственно высчитываем вес каждого компонента в смеси. А потом берём плотности. Соответственно плотность азота, кислорода, углекислого газа и угарного газа при таких параметрах вопроса не вызывают - они находятся в газообразном состоянии. Тут всё ясно. Но вот встал вопрос в другом - а какая плотность будет у циклогексана, циклогексанола, циклогексанона, ежели при таких параметрах они сконденсированные и жидкие. Т.е. тут стоит уточнить - газ идёт после очистки абсорбцией, и органика попадает как "унос". И с этого момента мне не совсем понятна физическая природа уноса - вещества, которые уносит газ являются газообразными по своим свойствам или жидкими?

К тому же у меня вызывает некоторое непонимание то, что имеются экспериментальные данные по плотности газообразного циклогексана при 15 °С соответствует ~18 кг/м³. Я представил себе это как плотность паров циклогексана при равновесии в состоянии насыщения для 15 °С (что значит давление значительно ниже атмосферного), однако в электронном справочнике мне для равновесного (насыщенного) состояния при 15 °С выдало плотность ~0.29 кг/м³. И тут я совсем запутался. Т.е. 18 кг/м³ это что-то вроде недогретых паров или как?

А всё начиналось так просто - % мас. в % об.

 

   В общем мог бы уже забить, пересчитав через молярные объёмы, но хочется разобраться в этом моменте. Может кто подсказать?

 

 

[yatcheh]

16.08.2022 в 19:21, Bastvil сказал:

Здравствуйте, товарищи.

   Вопрос банальный, потому рука не дрогнула вписать его в этот раздел.

Банальным он мне самому казался, пока не стал считать.

 

   Вот есть у нас газ, в котором содержится (для данного примера): 75 % мас. N₂, 7 % мас. СО₂ , 6 % мас. циклогексан, 3 % мас. СО, 2 % мас. кислород, 1 % мас. циклогексанон 1 % мас. циклогексанол и 5 % мас. воды.

Как перевести эти значения массового содержания в объёмные? Параметры газа в точке измерения - 15 °С и 101,325 кПа-а.

 

   Первая мысль, которая сразу приходит на ум - через плотности (идеального газа из воды и органических компонентов не очень получится, если только как крайний случай). Берём условный вес смеси для пересчёта - 100 кг. Соответственно высчитываем вес каждого компонента в смеси. А потом берём плотности. Соответственно плотность азота, кислорода, углекислого газа и угарного газа при таких параметрах вопроса не вызывают - они находятся в газообразном состоянии. Тут всё ясно. Но вот встал вопрос в другом - а какая плотность будет у циклогексана, циклогексанола, циклогексанона, ежели при таких параметрах они сконденсированные и жидкие. Т.е. тут стоит уточнить - газ идёт после очистки абсорбцией, и органика попадает как "унос". И с этого момента мне не совсем понятна физическая природа уноса - вещества, которые уносит газ являются газообразными по своим свойствам или жидкими?

К тому же у меня вызывает некоторое непонимание то, что имеются экспериментальные данные по плотности газообразного циклогексана при 15 °С соответствует ~18 кг/м³. Я представил себе это как плотность паров циклогексана при равновесии в состоянии насыщения для 15 °С (что значит давление значительно ниже атмосферного), однако в электронном справочнике мне для равновесного (насыщенного) состояния при 15 °С выдало плотность ~0.29 кг/м³. И тут я совсем запутался. Т.е. 18 кг/м³ это что-то вроде недогретых паров или как?

А всё начиналось так просто - % мас. в % об.

 

   В общем мог бы уже забить, пересчитав через молярные объёмы, но хочется разобраться в этом моменте. Может кто подсказать?

 

 

 

Если у вас газовая смесь равновесная (всё, что может сконденсироваться - сконденсировалось), уравнение Менделеева, нашего, Клапейрона даст вполне удовлетворительную точность. А если нет - то нахрена вообще что-то высчитывать? Состав этой смеси будет меняться стремительным домкратом.

18 кг/м^3 - совершенно несуразная величина (это плотность гексафторида урана), не берите её в голову. А вот 0.29 - похоже на правду.

[Bastvil]

16.08.2022 в 21:42, yatcheh сказал:

Если у вас газовая смесь равновесная (всё, что может сконденсироваться - сконденсировалось), уравнение Менделеева, нашего, Клапейрона даст вполне удовлетворительную точность. А если нет - то нахрена вообще что-то высчитывать? Состав этой смеси будет меняться стремительным домкратом.

Хотелось бы, чтобы она была равновесной (капельки выделяются на всём протяжении своего нелёгкого пути при ударе об стеночки на поворотах). А также хотелось бы это не считать, но требуют состав для расчёта оголовка (понятия не имею зачем и к чему для этого потребовались объёмные проценты).

Уравнением Дмитрия Ивановича применял. Что-то вышло, но меньше, чем то, что считали забугорные гении в своих матбалансах. Интересно, что у них плотность газовой смеси принята в районе 12 кг/м³.

 

Ладно, наверное задача требует ещё условий, которые надобно уточнить. Просто предполагал, что упускаю из виду какую-нибудь известную методику для конкретно таких вот своеобразных расчётов.

[Solovey]

А как Вы определяли массовый состав смеси?

Изменено 17 Августа, 2022 в 04:31 пользователем Solovey

[Bastvil]

17.08.2022 в 08:28, Solovey сказал:

А как Вы определяли массовый состав смеси?

Методом хроматографии. Детали не скажу - делали не в моём присутствии. Методика проведения измерений может быть вполне ошибочной, тут удивляться не стоит.

[Solovey]

Я собственно к чему...Если это был ГХ анализ именно газовой фазы, то мне кажется можно смело пересчитывать по Менделклапу, а вот если делали ещё и анализ конденсата, то тут надо уже подумать. 

[Bastvil]

17.08.2022 в 09:34, Solovey сказал:

Я собственно к чему...Если это был ГХ анализ именно газовой фазы, то мне кажется можно смело пересчитывать по Менделклапу, а вот если делали ещё и анализ конденсата, то тут надо уже подумать.

Да, согласен. Надо будет поспрашать про это. Отбираемая проба почти всегда с капельками в стеклянном отборнике, а как они эту пробу к анализу готовят (готовят ли?) и вводят - вопрос.