1.5 Тепловые свойства
Теплоемкость. К величинам, отражающим тепловые свойства нефтепродуктов, относятся теплоемкость, теплота испарения, энтальпия и некоторые другие.
Теплоемкость представляет собой отношение количества теплоты, переданной веществу, к соответствующему изменению его температуры. в зависимости от способа выражения состава вещества различают удельную, молярную и объемную теплоемкости. Чаще применяют удельную теплоемкость, единица ее измерения в СИ джоуль на килограмм-кельвин (Дж/(кгК)), допускаются также кратные единицы.
С повышением нагрева теплоемкость жидких нефтепродуктов возрастает, поэтому в нефтепереработке приняты истинная и средняя теплоемкости.
Истинная теплоемкость (с, кДж/(кгК)) соответствует некоторой фиксированной температуре Т и до 200°С определяется по формуле Крэга [1, 9]
(1.12)
Среднюю теплоемкость определяют не при фиксированной температуре, а в интервале температур нагревания или охлаждения, что в большей степени соответствует реальным условиям. Расчет средней теплоемкости производится по уравнению Фортча и Уитмена [1]
(1.13)
где tср средняя арифметическая температура температурного интервала, °С.
Формулы (1.12) и (1.13) позволяют подсчитать теплоемкость жидких фракций. Теплоемкость паров нефтепродуктов определяется по другим формулам. Так, истинную теплоемкость паров парафинистых нефтепродуктов сп можно рассчитать по уравнению Бальке [1, 2]
(1.14)
Уравнение (1.14) применимо при температурах до 350°С и небольших давлениях.
Теплоемкости нефтяной фракции и находящихся над ней паров связаны между собой соотношением
Приближенно теплоемкости жидких нефтепродуктов и их паров можно определить по номограмме (прил.13).
Пример 1.17 Определить среднюю теплоемкость нефтяной фракции, плотность которой , в температурном интервале от 90°С до 130°С.
Решение. Пересчитаем плотность
Среднюю теплоемкость определим по формуле (1.13):
сср=1,444+0,00371105(2,1-0,8157)=1,97 кДж/(кгК).
Пример 1.18 Найти теплоемкости жидкого бензина ( ) и его паров при температуре 100°С.
Решение. Теплоемкость жидкой фазы найдем по формуле (1.12):
По формуле (1.14) определим теплоемкость паров:
Теплоемкость смесей нефтепродуктов подсчитывается по правилу аддитивности: ссм=с1х1+с2х2+...+cnxn=cixi.
Достарыңызбен бөлісу: |