Задан массовый состав нефтяного газа. Пересчитать в объемный и оценить плотность смеси.
Таблица 1 – Исходные данные
Номер Состав газа, массовые доли
варианта СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 С5Н12 СО2 N2
3 0,65 0,27 0,07 0,01 - - -
Ответ
ρсмо=0,8705 кг/м3; ρсм=0,7783 кг/м3
Решение
Для пересчета состава газа из массовых единиц в объёмные единицы(молярные) используют выражение:
vi=giρi∙1i=1ngiρi
где gi-массовый процент i – компонента
Плотности газов при н.у., кг/м3
СН4
С2Н6 С3Н8 С4Н10 С5Н12 СО2
N2
0,7172 1,3548 2,0090 2,7010 - - -
vCH4=0,650,7172∙10,650,7172+0,271,3548+0,072,0090+0,012,7010=0,7921 или 79,21%
vС2Н6=0,271,3548∙10,650,7172+0,271,3548+0,072,0090+0,012,7010=0,1742 или 17,42%
vС3Н8=0,072,0090∙10,650,7172+0,271,3548+0,072,0090+0,012,7010=0,0305 или 3,05%
vС4Н10=0,012,7010∙10,650,7172+0,271,3548+0,072,0090+0,012,7010=0,0032 или 0,32%
Результаты сведем в таблицу 2.
Таблица 2 – Результаты расчетов
Состав газа, объемные доли
СН4
С2Н6 С3Н8 С4Н10
0,7921 0,1742 0,0305 0,0032
Молекулярная масса газовой смеси:
Mсм=100i=1ngiMi
где Mi-молекулярная масса i – компонента, кг/кмоль
Mсм=1006516+2730+744+158=19,5 кг/кмоль
Плотность смеси газов рассчитаем через молярный объем – объем 1 моля газа:
при нормальных условиях (Н.У.):
ρсмо=Mсм22,4
где 22,4 – объем 1кг-моля при нормальных условиях, м3/моль
ρсмо=19,522,4=0,8705 кг/м3
при стандартных условиях (С.У.):
ρсм=Mсм24
где 24,055 – объем 1 кг-моля при стандартных условиях, м3/моль
ρсм=19,524,055=0,7783 кг/м3
Ответ: ρсмо=0,8705 кг/м3; ρсм=0,7783 кг/м3
на новый заказ в Автор24.
