Результаты расчетов температурных инверсий по уравнению Ван-дер-Ваальса

Для основных газов.

Газ	N2	Ar	Воздух	H2	He	O2	Ne
	126,26	150,7	133	33,2	5,2	154,8	44,45
	3,398	4,86	3,769	1,28	0,227	5,11	2,721
, К	820,07	978,9	863,8		33,8		288,71
, К	105,84	126,3	117,5	27,7	4,36	130,0	37,26
, МПа	30,58	43,78	33,9	11,7	2,03	46,0	24,5

Введение в низкотемпературное разделение газовых смесей методом ректификации.

Все низкотемпературные газы за исключением гелия получаются из воздуха.

При рассмотрении воздуха как газовой смеси используется бинарная модель N₂- О₂, либо тройная N₂- О₂-Ar.

При рассмотрении N₂- О₂, Ar присоединяют к азоту. В дальнейшем при извлечении других компонентов воздуха также рассматривают бинарные и тройные смеси.

Например, получившийся N₂ как смесь N₂- Ne, а для получения Ne – смесь Ne-He.

Рисунок 168. Схема ВРУ.

Рассмотрим только бинарную смесь. Состав газовой смеси будем выражать в мольных долях:

Бинарная смесь:

В смеси жидкостей также используют мольные доли.

Бинарная смесь:

Кривая упругости компонентов бинарной смеси зависимость p(T).

Рисунок 169. Кривая упругости компонентов бинарной смеси в pT координатах.

Поскольку при одинаковом давлении первый компонент имеет более низкую температуру кипения, то его называют низкокипящим компонентом смеси, а второй – высококипящим компонентом.

При одинаковой температуре высококипящий компонент имеет более низкое давление, а низкокипящий - более высокое.

Разность давлений является основной движущей силой стремления перейти компоненту из жидкого состояния в парообразное и наоборот. В этом свойстве заключена применимость метода низкотемпературной ректификации для разделения газовых смесей.

Характеристикой разделения бинарных газовых смесей является коэффициент летучести равный отношению давлений низкокипящего компонента к давлению высококипящего компонента при одинаковой температуре:

Если то данную смесь разделить методом низкотемпературной ректификации невозможно. Чем больше , тем легче разделить смесь.