Занятие по вариантам. Занятие 1 по вариантам. Занятие 1 способы выражения составов смесей и связь между ними
 Скачать 28.17 Kb.
|
|
Практическое занятие 1 СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВОВ СМЕСЕЙ И СВЯЗЬ МЕЖДУ НИМИ Цель: изучить компоненты, характеризующие состав смеси. В результате выполнения задания формируется компетенция ПК-5 в части способности эксплуатировать и обслуживать технологическое оборудование, используемое при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья Актуальность темы Для выполнения основных расчетов при сборе, транспорте и хранении углеводородов необходимо знать формулы, характеризующие состав смеси. Теоретическая часть Состав смеси характеризуется числом компонентов смеси и их соотношением. Соотношения компонентов определяются долями: массовой, объемной, молярной. Сумма долей всех компонентов, составляющих смесь, равна единице.  (1.1)где mi - масса i-го компонента в растворе; r - число компонентов в растворе Соответственно молярная доля i-го компонента в растворе равна:  (1.2)где ni – число молей i-го компонента в растворе  (1.3)Mi – молярная масса u-го компонента. Из (1.2) с учетом (1.1) и (1.3) следует  (1.4)Аналогично из (1.1) с учетом (1.2) и (1.3) получается  (1.5)Задача 1.1 В смеси нефтей содержится (т) соответственно нефти башкирского горизонта 202, визейского - 290 и пашийского - 408. Определить молярную долю каждой нефти в смеси, если молярная масса (кг/кмоль) нефти башкирского горизонта 262, визейского - 271, пашийского - 256 соответственно. Решение. Определяют число молей нефти каждого горизонта отдельно и смеси нефтей в целом. По (1.3) находят число молей нефти башкирского горизонта n = 202·1000/262=771 кмоль. Соответственно визейского, n2 = 1070 кмоль; пашийского, n3 =1594 кмоль. Общее число молей нефти в смеси составляет  Тогда молярные доли каждой нефти в смеси, определенные по (1.2), соответственно равны для башкирского горизонта N1 = 771/3435=0,244; визейского N2 = 1070/3435=0,312; пашийского N3 = 1594/3435=0,464. Массовая и объемные доли. Объемная доля для растворов (смесей), подчиняющихся правилу аддитивности, определяется следующим образом:  , (1.6)где Vi - объем i-ro компонента до смешения при заданных температуре и давлении смеси. Так как:  , (1.7)где ρi - плотность i-го компонента при заданных температуре и давлении, то из (1.6) с учетом (1.7) и (1.1) следует:  , (1.8)Аналогично из (1.1) с учетом (1.7) и (1.6)  , (1.9)Выполнить расчетное задание 1.1 по вариантам:
Задача 1.2. При приготовлении рекомбинированной пробы смешивают 100 м3 пропана, 75 м3 изобутана, 75 м3 нормального бутана. Определить объемную долю отдельных компонентов смеси. По (1.6) объемная концентрация пропана равна:  Аналогично υ2=0,3; υ3=0,3.  0,4+0,3+0,3=1.Объемная и молярные доли. Рассмотренных определений достаточно для выражения объемной доли через молярную. Из (1.6) с учетом (1.7), (1.3) и (1.2) следует:  Для газообразных компонентов в первом приближении (приложение I) можно принять, что в диапазоне давлений, мало отличающихся от атмосферного, отношение молярной массы газа к его плотности практически постоянно, т. е.:  Следовательно, для смеси газов из (1.10) с учетом (1.11) получаем:  ,так как  по определению. Аналогично выводу уравнения (1.10), из (1.2) с учетом (1.3), (1.7) и (1.6) следует: Выполнить расчетное задание 1.2 по вариантам:
Задача 1.3. Рассчитать молярную и массовую доли нефти в водонефтяной эмульсии, если объемная доля воды в ней 50 % (обводненность эмульсии). Известно, что молярная масса нефти 200 кг/кмоль, ее плотность 850 кг/м3, плотность воды 1000 кг/м3. Решение. При известной молярной массе воды, равной 18 кг/кмоль, по (1.13) находят молярную долю нефти в эмульсин:  Учитывая, что υн+υв=1, т. е.  по (1.9) находят массовую долю нефти в эмульсии:  Выполнить расчетное задание 1.3 по вариантам:
Вопросы к практическому занятию: 1. Чем характеризуется состав смеси? 2. Какими долями характеризуется соотношение компонентов? 3. Чему равна сумма долей всех компонентов, составляющих смесь? 4. Как определить молярную долю i-го компонента в растворе? 5. Чем отличается раствор от эмульсии? 6. Что такое насыщенный и ненасыщенный растворы? 7. Что такое концентрированный, разбавленный растворы? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||