2.13. Точка росы

Рис. 2.3. Номограмма для определения точки росы пропана, изобутана и н-бутана при атмосферном давлении.

Насыщенные пары углеводородных газов при данных температуре и давлении находятся в точке росы. Если при постоянном давлении эти пары несколько охладить, некоторая часть их конденсируется. Изменение давления при постоянной температуре вызывает смещение равновесия фаз в ту или другую сторону, но двухфазная система всегда будет стремиться сохранить равновесие — состояние, характеризующееся насыщенностью паров.

При повышении температуры насыщенных паров равновесие фаз будет смещаться в другом направлении — испарение усилится и будет идти до тех пор, пока при новой температуре не наступит равновесие фаз.

Точка росы приобретает весьма важное значение при рассмотрении двухфазных систем (пропан-бутановых смесей). Для различных паров чистых насыщенных углеводородов она в зависимости от их упругости определяется по табл. 2.5, а для смесей углеводородных газов — зависит от их состава и общего давления.

Для практических целей проще использовать специальные номограммы (рис. 2.3.), имеющими вид треугольника, на каждой стороне которого отложено содержание (в процентах) пропана, изобутана и н-бутана.

Рис. 2.4. Графики точек росы смесей с воздухом н-бутана (а), пропана (б), изобутана (в).

Для определения точки росы смеси в точке х, содержащей 25% пропана, 60% н-бутана и 15% изобутана, достаточно найти точку пересечения линий, соответствующих 25% пропана и 60% н-бутана. Проведя из этой точки перпендикуляр к шкале температур, находим точку росы трехкомпонентной смеси, равную в нашем случае -7,6°С.

В табл. 2.15. приведены приближенные точки росы смеси технического пропана и н-бутанов различного состава при давлении 3 кПа. Данные показывают, что для предотвращения конденсато­образования необходимо учитывать климатические условия и применять смеси с различным соотношением технического пропана и бутанов.

В практике газоснабжения используют не только чистые углеводороды и их смеси, но и взрывобезопасные смеси углеводородов с воздухом.

Точка росы, при которой начинается выпадение конденсата из газовоздушной смеси, зависит от парциального давления газа в смеси. На рис. 2.4. приведены точки росы смесей пропана, изобутана, и н-бутана с воздухом в зависимости от давления и объемной доли их в смеси.

Таблица 2.15. Точки росы для различных смесей.