РУТ х измерения и термодинамические свойства водных растворов метана, н.гексана и азота в сверхкритических условиях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

' ОмЬсКОВСКПи ЭНЕРГЕГЛЮКИЗ ИНСТЛТУ'Г Технический университет

V | 1 " .* 'Д :-> и. I . '

На правах рукописи

. Рамазаиова Асйат Экверовна

РУТх ИЗМЕРЕНИЯ м ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ МЕТАНА, Н.ГЕКСЛНА И АЗОТА В СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Специальность 01 04. 14 .- Теплофизика и Молекулярная физика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискания укноЯ степени кандидата технических науч

МОСКВА • 1993

Работа выполнена в Институте проблем геотермии Дагестанского научного центра Российской Академии наук

Научный руководитель - доктор технических наук Аодулагатов И.М. Научный консультант - кандидат технических паук Базаев А.Р.

(фщиалыше оппоненты: i

- доктор физико-математических наук доцент Киселев С.Б.

- кандидат технических наук доцент Алтунин В.В.

Ведущая. организация - Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веаеств (ВНИЦ СМВ)

Защита диссертации состоится " znéc, рА 1994 г. в tía заседании специализированного совета К 053.16.02 в Московском энергетическом институте по адресу: Москва, Красноказарменная ул., д.17, корп.Т, каф.Инженерной теплофизики, 2-й егаж, комн.20б

С диссертацией моаю ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Отзывы на автореферат просим ньаравлять по-адресу: 1')5835 ГСП, Москва, Е-250, Красноказарменная ул., д.14, Ученый спвет МЭИ

В.И.Мика

а

ОВЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАВОТЫ

АнТХМ-кЧййТк_ТЧ^А Среди летучих коылонеигов природных

гидротермальных фд»шдоь и компонентов атмосферных 1аюв «ода, мс.г.ш к азот занимают одно из ведущих положений. Полтоыу,-исследование объёмных сьоЛств ( Р\П'х зависимости ) водных растворов ыетаиа, азота в зависимости от давления и температуры яеляется (Кпо(н)Л Для дальнейшего исследования многокомпонентных систем н моделирования природных флюидов Почти все фалию химические процессы, протекающие, в недрах земли, происходят а сверхкрнтическн* условиях. Исследованием сперхкрнтическнх явлений и особенностей критических аномалий теплофтических свойств сеерхкритнческнх. флюидов. и последние годи тесно связана новая область технологии - свердкритичеекая технология экстракционных процессов. Критические аномалии свойств еверхкритнческих сыесей являются наиболее благоприятными для решения многих пройдем, связанных с процессом вытеснении нефти из пластов, решением ряда проблей янологнк

Олислизация, управление к моделирование процессов сверхкритической ькстракции, конструирование технологического оборудования для сверхкритнчеа ..IX экстракционных циклов требует подробных данных о фазовой поведении и РУТх ■ свойствах бинарных растворов, где один из компонентов находится в сверхкрнтнчесшх условиях.

В данной работе в качестве сверхкритнчеекого агента выбрана вода. Выбор второго компонента - метана, азота и и. гексана, еннпчн с изучением процессов нефтеотдачи и экологии, где аги компоненты представляют особый интерес.

Исследований объёмных свойств сюерхкрнтнческих смесей представляет не. только практический интерес, но и даёт дополнительную фундаментальную информацию о характере ыежыолекулярных взаимодействий однородных и разнородных молекул смеси. Вириальные коэффициенты смеси, рассчитанный из РУТх измерений, позволяют разработать уравнение состояния и рассчитать термодинамические свойства, а также дают

непосредственную связь эксперимепталтих и теоретических данных, Р\Л'х измерения являются основой для проверки и усовершенствования современных классических, неклассических ( скейлинговых ) и кроссове.рных моделей уравнения состояния сверхиритнческих смесей.

Работа выполнена в соответствии с общеакадемической программой фундаментальных исследований "Физико-технические проблемы энергетики", 1993 - 2000 тт., трайтом РФФИ "Новая технология увеличения нефтеотдачи пластов теплофизическнми методами при условиях близких к критическим. Сворхкритическая технология повышения нефтеотдачи пластов Т, 1993 т., планом -НИР ИНГ ДНЦ "Фазовое равновесие ;и теплофпэические свойства сложных геотермальных систем", 1990 - 1994 гг., но плану Совета "Теплофизика и теплоэнергетика" (шифр 1911 ) на 1991 ■ 1995 гг.; по программе Советского национального комитета по свойствам водных растворов.

Цель рябати:

создание экспериментальной установки для измерения фазовых равновесий и РУТх свойств сложных многокомпонентных смесей;

- получение достоверных экспериментальных данных о РУТх свойствах сверхкритичсских смесей НаСЯ-СН«, НаО+СбНи и НаОШа различного состава;

- разработка теоретически обоснованного классического уравнения состояния бинарных смесей, основанного на потенциале прямоугольной ямы с переменными параметрами е(Т)/к и СГ('Г);

- расчёты и составление таблиц избыточных термодинамических функции (У^С^у.С^Н^Р^З6, и т.д.), коэффициентов активности компонентов в широком диапазоне параметров в сверхкритических условиях и перекрёстных вириальных коэффициентов бинарных Шесей.

Игучиая иовязия : на специально созданной экспериментальной установке впервые смерены РУТх - свойства смесей НзО+СН», НаО+СвНи и НаО+№ на

ь

сверхкритических изотермах при давлениях до 60 МИа с погрешностью не хуже 1%.

• на основе полученных результате» рассчитан« коэффициенты активности ILO.CH«, СеНи и Ыа нд разлиишх саерхкрнтнческих изотермах (62315, 65315, 66115 К);

- определены избыточные мольные объёмы бинарных смесей иа различных изотермах к изобарах;

- выявлена область максимумов Vе яо давлений на мэатершх;

- построены Р-Т диаграммы иа кзохорах (шопдеты) дла исследуемых систем в области до 670К и давлений до ЮОМПа;

- построены новые уравнения состояний и рассчитаны подробные таблицы избыточных термодинамических функций, кояффнциситов активности компонентов;

- определены параметры потенциала прямоугольной ямы по данным Р\/Тк измерений и восстановлены значения вириальных коэффициентов бинарных смесей в сверхкритнческнх условиях.

Возможность использования полученных результатов при разработке сверхкритическоЯ технологии экстракционных процессов, связанных с проблемой вытеснения нефти из пластов (повышенна нефтеотдачи пластов) и высокотокснчных органических соединений (разрушение органических соединения с помощью сверхкрнтической води), использование сверхкрнтической воды кап среды для окислительных процессов при решении апологических проблей, связанных с очисткой почвы и сточных вод от высокотокснчных органических соединений.

{[уЛлихаднй и апробация р&бптцРыультаты диссертационной работы опубликованы в 7 "научных статьях и докладывались на 9-Л Теплофизической конференции СНГ (Махачкала,1902), на йом Международном симпозиуме по явлениям растворимости (155Р-92,Москва), на Международной школе "Теплофизнчеснне проблемы промышленного производства" (Тамбов, Ш2), па Зей Азиатской конференции по теплофизнческни свойствам (Китай, 1992), нз Международной конференции по жидкостной экстракции органических соединений (15ЕСОЗ~92, Воронеж), иа научно-

¡•фактической конференции по теплофиэическим свойствам жидкостей и газов (Душанбе, 1993).

Стрултуря д объИм рябаты. Диссертационная работа состоит нз введения, тре* глав, заключения, списка литературы, содержащего 88 наименований н приложения. Содержание работы изложено на 164 страницах машинописного текста, содержит 67 рисунков 14 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

¿¡у яведенни приведены актуальность и необходимость ' настоящих исследований, обоснован выбор объекта' и области исследований, сформулирована цель работы, научная и практическая ценность полученных результатов.

Псрряк гддда посвящена современному состоянию экспериментального исследования фазового равновесия и термодинамических свойств бинарных систем вода ■ метан, вода -агексан, вода - азот. Особое внимание уделено экспериментальному исследованию объёмных свойств в широком интервале параметров состояния. Показано, что имеющиеся экспериментальные данные по исследованию РУТх свойств исследуемых смесей ограничены по Р,Т их.

Во втораЯ главе приведены методы экспериментального исследования объёмных свойств смесей, описана конструкция аксперкмеитальной установки, методика проведения эксперимента, результаты экспериментальных исследований.

Измерения рУТх ■ свойств бинарных систем вода-метан, вода-н.гекеан, вода-азот проведены методом пьезометра постоянного объема.

Установка состоит из следующих основных частей: пьезометра постоянного обге'ма, воздушного термостата, системы измерения н поддержания температуры, системы измерения давления, системы заполнения пьезометра исследуемыми компонентами, системы отбора проб (рнс.1).

Рхо.1 Схема экспериментальной уотановки для РУТх измерений! 1 - пюзомотр; 2 - га]иоотьт{ 3 - электронагреватели! 4 - регулировочный нагреватель; б - термометр сопротивления; б - грузопоршнавой манометр! 7 - вентиль! 8,9 - ручнне измерительные преооы| 10,11 - яооледуемые веиротва

Пьезометр наготовлен нэ жаропрочного коррозионно-стойкого сплава ЭИ-4376У в виде цилиндра с внутренним диаметром 30 мм и наружним ■ 70 мм. Рабочий объём пьезометра 33 см3. На одном торце пьезометра установлен мембранный нуль-датчик, на другом • запорный вентиль. Для перемешивания исследуемой смеси в | пьезометр помещён шарик из нержавеющей стали. Пьезометр установлен горизонтально в центре воздушного термостата.

Воздушный термостат представляет собой металлический ящик Кубической формы с двойными стенками. Между стенками размещены »лектрнческие нагреватели для установления необходимой температуры во внутреннем пространстве термостата. Равномерность обогрева стенок обеспечивается перемешиванием воздуха внутри термостата с помощью вентилятора. Для измерения

температуры воздуха в термостате использовали образцовый платиновый термометр сопротивления ПТС-10. Схема питания регулировочного нагревателя имеет оптическую связь с компенсационной схемой измерения температуры. Компенсационная схема измерения состоит из потенциометра Р3631, магазина сопротивления МСР-63, гальванометра М195/1 и источников питания. Точность автоматического регулирования температуры -в месте расположения пьезометра не хуже ±0.01 К.

Система измерения давления в тпжэонетрт состоит иэ грузопоршневого манометра МП-600 класса точности '0.05 и мембранного нуль-датчика. Мембрана, изготовленная из нержавеющей стали диаметром -30 мм, толщиной 0.2 мм, зажата ножевым уплотнением между корпусом прибора и корпусом пьезометра с помощью болтов. На мембрану подавалось постоянное напряжение через корпус нуль-датчика. Другой полюс источника напряжения соединен на изолированный от корпуса контакт. Взаимное расположение мембраны и контакта подбирали таким образом, чтобы для размыкания цепи достаточно было увеличить давление передающей среды на 0.002 МПз. Замыкание и размыкание цепи контролировали с помощью мнкроамперметра. Точность измерения давления состовляла ±0.05 МПа.

Для определения зависимости изменения объёма пьезометра от температуры и давления пьезометр предварительно был откалиброван по вода Вакуумированный пьезометр -предварительно заполняли газообразным компонентом (СН4,К5) при заданной температуре до необходимого давления. Зная плотность данного "компонента и объём пьезометра при заданных Тир, определяли его -количество. Звлем пьезометр подавали воду, причём если эксперимент проводили при температуре ниже критической температуры чистой воды, то наибольшее давление смеси в пьезометре не превышало парциального давления паров чисто» воды, соответствующей температуре проведения опыте. Этим обеспечивали гомогенное состояние смеси для всех составов.

При исследовании системы вода нгексап первоначально подавали воду до необходимого давления при заданной температуре, . а. затем второй компонент • нгексан

После заполнения пьезометра смесью заданной концентрации из . пьезометра выпускали гомогенную смесь в с-гекляннии влкууыированные пробоотборники и фиксировали величину давления В системе в конце выпуска. Процедуру повторяли в несколько .налиь Путём охлаждения отобранной порция шеси до -7h°(. отделяли воду от газа. Охлаждение осуществляли смесью ацетона с диоксидом углерода. Сухой газ после пробоотборника поступал в газр)ьуы бюретку, где измеряли его количество. Затем по известной массе пробоотборников до н после отбора проб определяли количество води при каждом отборе. Но известному общему количеству воды рассчитывали состав раствора & пьезометре. По составу раствора определяли количество газа в сыесн после каждого отбора. Зная количество сыесн в объёме пьезометра при данных р и Т, рассчитывали плотность смеси.

После полного вымораживания смеси вода н.гексан температура ампулы доводилась до комнатной и взвешивалась на аналитических весах после каждого отбора смеси из пьезометра. Общее количество жидкого углеводорода расчитывали по разности между количеством смеси и количеством воды, поданной в пьезометр

Для исследования использовали дегазированную воду двойной дистилляции и второй компонент (СП,, N2, С6Н14) марки "xl»l" с чистотой не хуже 9095%. Суммарная ошибка измеряемых в эксперименте величин составляет: давления 0.055%; плотности 012 %; концентрации ±0.002 иалдолн. Измерения PVTx • зависимости исследуемых смесей проводились в интервале температур от 52316 К до 66315 К, давлений до 60 ыПа и концентраций от 0.11 до 096 ыол.долей воды (таб.1).

Д_третьей главе даётся краткое описание наиболее часто

используемых в настоящее время уравнений состояния, приведена расчеты вириалышх коэффициентов, термодинамических функций и параметров уравнения состояния.

Ta(U.l S(ea*ptMMri<MiM m<w>i ^p.T^'Culeti iccawfMoai tmm

p.MIU I p. ut\P | *, M04. HUI HjO I p, Mtu | p. ir/u* | x*o«. now WjO

h»o + ch« ib»

69.69 539.9 09503 15.12 1919 05174

32.14 309.0 09503 :.' 1197 149.4 05174

2584 1761 0.9603 8.97 1065 016174

20.35 104.6 0.9603 &04 667 05174

6960 3553 ae266 110 323 0.5174

40.56 236.0 08266 i&0s 1260 08031

№10 718 0.8268 u96 9l4 08031

№8« 39.8 0.8266 &97 617 0.8031

6.66 29.8 0.8260 602 <02 0.8031

126 10.9 0.8266 113 20,0 08031

69.58 3049 07701 n,o

sois 25&2 a770l 69« 506.0 09346

40.21 199.3 0.7701 50.81 456.5 09348

3166 144.3 a770t 40.99 36d4 09346

20.87 83.6 0.7701 3153 230.7 09346

£0.41 188.9 0.4625 20.68 10l8 0.9348

41.02 1315 0.4625 10.45 40.9 0.9346

2172 69.8 0.4625 562 203 0.9346

11.43 39.0 0.4625 60.04 3611 06186

r31 2l1 04625 49.68 299.5 08186

6124 177.2 0.3443 39.86 . 227.9 08186

4128 127.0 03443 29.43 1517 0.8186

2109 69.6 0.3443 19.79 87.6 0.8186

1232 37.0 0.3443 10.00 39.2 08188

7.64 52.4 0.3443 506 &8 08188

¡v>*"<vht 60.80 274.8 06262

1484 3173 0.1074 49.43 2249 06262

(2.94 2903 0.1074 39.66 i7as 0.6262

UM5 2513 0.1074 29.64 130.7 0.6262

198 206.4 0.1074 19.76 b4.3 06262

103 1252 0.107 i 9.82 40.6 06262

1u 503 0.1074 &06 20.3 0.6262

15.01 2716 02620 89.28 2711 04644

12.92 239.1 0.2620 54.21 22l4 04544

1197 20t7 0.2620 39.40 164.8 04544

8.98 1IW.7 02620 29.67 124.6 04644

0,03 sa2 0.2620 19.74 811 04544

ao8 45.2 02820 939 409 04544

&06 1l3 04544

Полученные экспериментальные значения PVTx • зависимостей бинарных смесей «ода-метан, вода-пгексан, вода азот использованы дли расчёта избыточных свойств, которые указывают на отклонения от закона аддитивности

Ze(P,T,x) - Zra(P,T,x) - xZm(P,T,l) - (1 - x)Zra(P,T,0) , где ZE(P,T,x) - избыточная термодинамическая функция (Vе, Не, Se, СНр, Ge и т.д.), Zra(P,T,x) - термодинамическая функция реальной , ; системы состава х, Zm(P,T,0) и Zm(P,T,l) ■ термодинамические

функции чистых компонентов при тех же Р и Т. " v На рисА приведены значения избыточного мольного объёма VEm(P,T,x) 1 для системы вода-метан как функцн от давления для разл1гчных и изотеры. Все изотермы имеют ярко выраженный максимум при Р ~

• 25-ЗОмПа, с увеличением концентрации воды в смеси VEm : - уменьшается. Аналогичная картина наблюдается и в смесях вода, нхексан, вода-азот. На рис.3 значения VEm для системы НЮ+СНч

""полученные в данной работе, сопоставлены со значениями, ' полученными Франком (1986г.) и Хрнстофоракосоы (1985г.).

При малых давлениях и плотностях, когда можно пренебречь вкладоы вирнальных коэффициентов высокого порядка, уравнение состояния может быть представлено в урезанной вириальной форме * . К(Т,р) = Вт(Т) + Си(Т)р, i где К(Т,р) - (P/RTp - 1)/р, Вт(Т) и Ст(Т) ■ второй и третий ! вириальные коэффициенты.

Для каждой изотермы при фиксированной концентрации , бинарной газовой смеси зависимость К(Т,р) от плотности является ' линейной функцией от р. Максимальное значение плотности р, при котором зависимость К от р для каждой изотермы в пределах экспериментальной ошибки измерения сохраняет линейность, для . фиксированной величины х не превышает 0.5рк(х).

Как видно из ( 1 ) В пределе р->0 К(Т,0) В('Г), а наклон

• изотермы для кпждоЙ концентрации определяет значения третьего вириального коэффициента.

' »/ V,.-., см/1

миль

о го • ча

Р.МПа

Заьис^ыосгч смэсл вода-нотан от Р при G53.1L К и различии* коншштг&цаях вода: х - 0.2, • - С,4, о - С.Ь.д- С.С, + - С.ёы.д.

V«, , см/коль-60

60

кЧ

20

X х

А

Ч

о го чо бо 60 400 ■ Р,МПа

Рио.З Солсоа'авлониз эгсышрштш- • талшшс значащи V» (х- дачная работа, л - Христо&оракос,—Франк при 1«6ЬЭ.1Ь К л гЛл Ц.Д.1К0 ,

0.2 о.Ь О.Ь (.0

ноль

о го

№ $о

I/

к

л'"

100

¿00

^оа 5оо

Рис.4 Вшшишость е>„ 01 х для сио- Рис.ь Сопосташэшю значашй Ьи танг вода+углаводород иш 623.15 К (ь - данная работа, о - Си«, ; '

На рис.4 представлена зависимость Вт от концентрации ллп 1 различных систем вода+углеподорол.

Теоретические модели дают следующие выражения д.п j концентрационной зависимости Вти ! вт = х3 В„ + 2х ( 1 - х ) + (1 ■ х )г Вй ст - ** Сп| 4- Зх5 i 1 - X ) С,„ f Зх ( 1 - х)2 С1И Ч 1 - x)J С ( ? )

Как -видно т характгр поведения Вт от концентрации

ттолне соответствует -квадратичному закону, предсказыппрмому теорией.

Яа рис. S -приведена зависимость второго перекрестного : «ирпалыюго кояффициента В„ для системы вода-мет;!н от температуры. Там же сопостявлепы значения В„ , полученные .Смятом я соавторами (¡983), Ригбаем и соавторами (i960).

Для аналитического представления полученных ; Экспериментальных значений Вга(Т) и Сга(Т) в данной работе была использована модель уравнения состояния, основанная на потенциале прямоугольной ямы с зависящими от температуры параметрами Данная модель успешно используется для исследования термодинамических свойств и критических линий водных растворов углеводородов, инертных газов и солей.

■ Для потенциала прямоугольной ямы с переменными ■параметрами выражение для второго вириального коэффициента имеет вид:

В„ - 4ß„ - 4ßlf а„ - 1) [ехр(Б,/ЯТ) - 1| , ( 3 ) где ß„ « 0.04682 RTk/Pk (Т/Г)3/га

( е/k )и - \ ln[l + 2.65025(,V„ - 1)"'1

Л+ ß%)43/8

(s/R),, - (е„ си),/2 \

Данная модель содержит четыре регулируемых параметра (шД, ¡;,Ф,каждый изкоторых имеет определённый физический смысл. Значения этих параметров для бинарных систем пода метан, вода-агснсаи, полученные в данной работе по PVTx • измерениям в паровой фазе, приведены в таблице 2.

Табл.2 Золения параметров потенциала прямоугольной ямы дм бинарных систем.

Вода + н.гексан

вода + метан

Ту-647.14 К Ты-647.14 К

Рк1-22.064 МПа Ры-22.064 МПа

Ткз-507.85 К Ти»190.556 К .

Р^-3.058 МПа Ри-4.5988 К. -.

Я,-11051 Яц-1.3

Ям«2.0 Яи«1.82

Яи-2.05 Я1г-2.32

£=0.60±0.01 ¿;=юз±о.оо1

£-0.7072±0.018 . £-(Ш±0.013

т»10 т-10

Используя выражение ( 3 ) и коэффициенты из табл. 2 иожцс рассчитать избыточную »нтальпню для исследуемых систем I паровой фазе при сверхкритических параметрах состояния

Н15- х(1 ■ х)Р(2фи-фи •4м)-(Р,/ВТ)(ВП1фя-хВ1|ф11-(1-х)Вя*м) где 4ц - коэффициент Джоуля Томсона; Вв > -вириальный коэффициент смеси; фи - коэффициент ДжоуляТоысона смеси.

Избыточная теплоёмкость при постоянном давлении рассчитывалась по формуле

СЕР - ( ЗН72Т )ех ~ • Для расчёта избыточной энтропии воспользовались стандартным термодинамическим выражением

БЧр.Т.х) - ]/Т(НЕ<Р,Т,х) - й^Р.Т.х)!, где избыточная анергия Гиббса определилась иа уравнения ОЧР.Т.х) - х(1-х)[А+В(1-2х)1

X, и t^. HiO

• Рлс.6 Ипбкточнпл риогтчя ГлСбса сЛ,гак (¡ушигдя концентрации при 6Ü3.15 К л разничних дпвлешшх дяя смеси вода-иетап

кги; .!ун:иш кош' i..>voiu* яря №3.1Ь К Ц ! ОЗПДЧПМХ ДЙВПОН4ЯХ дчя омаса ^одл-к^тан

-Ср i д* /мипц К

Рло.7 Мабнточная теиюемкость как Пупшш кглш.ентраи'.ш при. (?ü3.1o К лрпзя-гшнх даптниях для смвси нода-н.гзксон

¿Л

Р.Ю Л ;-í№iC!!MOOTJ, Kü-v;.] ЩЦ'Щ-топ okt;ishooï4 at,/vt от .{(•.ШК'НТГ-Т'К-Ь'« '''v':3.lb Л ДЛИ а/оси иода-аэст «

TaöJ.3 Избыточные яариодииаышшокив функции рисми

1.

К

р,

Ша

663.16

2.0 2.0 2.0 2.0

4.0 4.0 4.0

4.0 ij' е. о 6.0 в.о в.о

8.0 8.0 8.0 8.0

623.56

2.0 2.0 2.0 2.0

4.0 4.0 4.0 4.0

в.О в.О 6.0 В.О

8.0 8.0 8,0 8.0

10.0 10.0 10,0 10.0

X,

иол.

доли

VE.y

çuj йсш.

>¡E.

SK,

пЕ

sE.

.M. .Д*. ..в*—» -Ш

моль иольк иолъК ысш.

0.2 0.4

0.Ô

0.8

0.2 0.4 0.6 0.8

0.2 0.4 Ü.B 0.8

0.2 0.4 0.Ö 0.8

0.2 0.4 0.6 0.8

0.2 0.4 0.6 0.8

0.2 0.4

о.е 0.8

0.2 0.4 о.е 0.8

НЙО + СТЦ 10.656 104.007 24.043 1Б6.066 22.781 1Б3.342 17.639 101.270

19.162 27,120 24.003 15.601

18.869 28.327 25.723 14.653

0.2 îe.riO

0.4 E3.G5S

Q.Ö 25.534

0.8 34.434

224.384 328.616 321.761 . 210.676

359.0Ö2 620.681 605.268 328.217

БОВ 730 731.261 703.834 453. £34

63.100 09.097

oí.ваа 61.606

66,726 81.770 78.089 48.161

ге.Еоа 48.280 63.036 43.843

0.102 0.172 0.171 0.099

0.228 0.362 0.36Ô 0.210

0.377 0.Б73 0.564 0..363

0.471 0.811 О. Búa 0.65Д

10.0 , 0.2 10.100 673.3ña 0.748

10.0 0.4 £8.СУМ 060.327 1.CQ0

10.0 0.0 25.602 017. tó? 1.043

10.0 0.8 16.301 607.707 О.Ш

НЙО + и. 0,)Hi л

39.038 260.021

67.ВОЗ 3Ö0.G67

64.688 307.ваз

33.002 270.753

61.890 669.870

81.S6Ö В37.161

ВО.044 004.826

4В.039 62В.207

933.874 1450.683 1620.827 1063.362

1363.007 2136.232 2246.8Ö7 1686.218

1844.077 2G07.108 3080.007 2100.776

0.31Ö О.БОО 0.616 0.348

0.674 1.060 1.11В 0.793

1.103 1.723 1.835 1.320

1.611

2.636 2.729 1.984

2.263 3.674 3.843 2.815

-0.0G8 -0.087 -0.076 -0.043

3a.2-.-b 42.705 41.460 3Q.39Ö

-0.260 76.739

-0.318 92.455

-O.2Ö0 87.706

-0.152 68.664

-0.647 112.630 -0.693 148.470 -0.БЙЗ 137.000 -0.328 97.671

-0.059 201.160 -1.212 201.300 -1.017 12Ü.670 -O.ÖÖÖ 84/360

-1.4SÖ 185.060 -1.874 266.220 -l.ööfl 236.070 -0.В77 164.190

-0.606 69.947

-1.08S 79.305

-1.14Б 76.1В8

-0.813 63.766

-1.902 149.770 -3.031 217.410 -3.28? 208.180 -2.374 131.070

-3.623 261.460 -5.834 384.050 -6.3Ô5 378.370 -4.686 240.760

-6.868 360.160

-9.4Ö5 Б54.880

-10.440 645.200

-7.74ß 348.900

-8.Ü06 441.210 -14.016 080.190 -16.491 (>82.180 -11.660 436.40а

Коэффициенты Л и В являются функциями темпер.¡турм н дзвлеииа Сами значения 0Е -рассчитывались путём численного интегрирования на ЭВМ экспериментальных анлчсниЛ \/Г(Р,Т,х)

С/<Р,Т,х) У^Т.Р'.х) г!Р'. На рис.б-9 представлены зависимости Нр, С*,, 1пу от

температуры и давления при различных концентрациях.

В табл.3 приведет»! .результаты расчётов значений избыточных термодинамических функций Vе, Не, .Я1, СЕр, О5 .

В пряяакатгщ представлены программа расчета и таблицы избыточных тормо-дннамических функций для исследуемых бинарных систем.

■ По материалам диссертационной работы можно сделать следующие •выводы :

1 'На основе специально созданной методики и экспериментальной •установки высокой точности решена проблема исследования РУТх свойств в бинарных системах НаО+СН*, НгО+СбНи и НЮ+№ п сверхкритических условиях. Впервые экспериментально получены значения мольных объёмов этих смесей на сверхкритических изотермах при давлениях до 60 МПа.

2. На основе РУТх - свойств разработано уравнение состояния для

данных систем, основанное на потенциале прямоугольной ямы с переменными параметрами. Расчитаны подробные таблицы избыточных термодинамических функций (УЕ,0Е,СЕр,НЕ,5н, и т.д.) сверхкритическмх смесей НаОЮК Н:0+СбНк НгО+^а.

3. Рассчитаны коэффициенты активности компонентов этих смесей на различных изотермах.

4. Установлена область параметров состояния, гле проявляется максимальный объёмный эффект смешения п исследуемых системах.

б. Полученные РУТх '• данные и уравнение состояния свер.хкритических бинарных смесей составляют основу для решения проблемы оптимизации сверхкритических технологических процессов, связанных с решением задач повышения, нефтеотдачи пластов, проблем экологии и т.д.

IB

öoauBuas сода ¡awn ид диссертации опуйяиковшю и paOosa*:

1. АОдулагатов И.U., Ваавов А.Р., Рамааашиш А.З. Зкшшришдатидьшь ис.сльдлниыло урашьнм состояния аюадшпу систсми юда-н.гьнсан вблизи критической точки вода // Таз. докл. У-оа Тьшюф.конф. СНГ.- Уахачиыш. -НШ. 0.2ß.

2. AtiJulBgiitoY l.M., Baaaov A.R., Ilasiazawiva А.К. PVfi Properties of Aqueous Solutions oi thu Uötliario, N~Hexane ami Mi trugen Hear the Critical Point аГ Pure Water /У 6-tb International aympoalum on solubility phenomena, isap - t992. - MOSCOW. -P.134.

3. АДдулагатов U.U., Bas по и A.P., Рамазшюва А.З. Оптлчаская ячейка для исоладииьнал фаэоиих равашюсьК в елоаашх мшгономпоиантниг снс-fukax игра ьиооких тьмшратураж к дашшнинх // Шад.иас. "Геошфизичоокие щюйлвш промшшлнюш проиамдптии. -Тамбов. -1392. -0.80,

4. Абдулагыгои U.U., Вазаии А.Р., Раыдзйшва А.З. Термодинамическая шдоль сворхкритичвской тышаюпш шотракциошмх прокосов // Тим ко. -O.IOä.

Б. Abdula^ntov I.II., Baüaev A.it., Ramaaaiiova A.B. PV*bc -data oi the water - hydrocarbon binary ayatema the critical point pure nater // 3--Ш Aaian Shennophyalcal Properties conference. China. -1992.

6. Абдулаготов U.U., Бааьеш A.P., Рйшшаиоаа А.Э. Тцрмодшшмшш оворхкрвгтичаско» кидкоопюа вкогракции // Таз. докл. Ыажд. конф. по жидкостной аттракция оргишгчеоких соединений. IÜEC0S -92. Ворот*. 0.64-65.

f. Баавав А.Р., Рамазанова А.Э. Эксшримват&шдшя установка для нсоиедйвашя ф&зоша рашовиоий я PVTx ацииоямоатей шшотошх

жидкостей // Гоотирмяя. . Геологические и тошюфизичоскда водвчи. СО. науч. тр. - Махачкала. -1992. -C.II3-II8.

8. АОдулаготов И.И., Еаэввп А.Р., Рамазаном А.Э. FVTx - свойства и виривлышв ковффициопти Оипврша chctpmjj вода-н.гексан // ТВТ. -1992. -Т. 30. ~С. 897-907.

9. AtxlulHgatOY I.K., Bazaev A.R., Ramazanova A.E. FVTx - propertlea and Ylrial coefliclenta oi the water -n.heiane Byatern // Ber. Buna. РЬуз. Cbem. -1992. 7.96. -P.123-131.

10. АОдуяогатов И.М., Базевв А.Р., Ромазпновп А.Э. Обыгашыо свойства и виривлышв коэффициента бинарной с моем шда-мзтон // ЯЙС. -1993. -Т. 67. -NI. -О. 13-17.

11. Abdulagatov 1.14., Bazaev A.R., Itanazanova A.E. Volumetrio propertlea arid ylrial coefiicienta оГ water-metbane // J.

■ . Сйеш. Shermodyminica. -1993. -V.25. -P.249-259.

12- Abdulogatoy I.M., Bazaev A.R., Ramaznmva . A.B. PVTz ' measurementa oi aqueoua ralxturea Qt nupercrltlcal corulltlona // Intern. J. оГ Tbermopliyaica. -1993. -V.U. -H2. -P.231-250.

13. Абдулзгвтов K.M., Базаев А.Р., Ремэзвнова : А.Э. Избыточнио терм:vi-намячоскив фушецга битарпых - систем вода-углеводород в свордсрптаческих условиям // КПХ. -1993. /в цачати/.

14. Абдудагатов И.М., Базяов Д.Р.. Раказадова А.Э. Урашюшяэ состояния и избито чшо термоданвютшекжо своЯсиш свархкротячосют фяшдов // Научио-првктич. конф. по твшюфкз. свойствам жидкое и г озон. Душвмбе. -I&93.