Два типа ограничений при моделировании химических процессов для повышенных давлений

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

В работе обсуждаются два типа ограничений использования существующих методов моделирования химических процессов при повышенных давлениях, обусловленные спецификой термодинамики в окрестности критической точки и некорректностью использования закона действующих масс при повышенных давлениях. Первый тип ограничений выделяет область термодинамических параметров вблизи окрестности критической области вещества, приводящих к замедлению процессов массопереноса вблизи критической области и к большим флуктуациям плотности при температурах ниже и выше критической, которые делают нецелесообразным реализацию технологических процессов в этих условиях. Анализ проведен с помощью молекулярной теории для неидеальных реакционных систем на основе модели решеточного газа. Второй тип ограничений определяет область термодинамических параметров при моделировании химических процессов для повышенных давлениях, для которых заметно расходится использование указанной молекулярной теории и закона действующих масс для идеальных систем.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ю. К. Товбин

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Author for correspondence.
Email: tovbinyk@mail.ru
Russian Federation, Москва

Е. В. Вотяков

CYENS centre of excellence

Email: tovbinyk@mail.ru
Cyprus, Nicosia

References

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Calculation of isotherms in the MRG for CCP, z = 12, τ = 0.96 (1), 0.98 (2), 1.00 (3), 1.02(4), 1.04 (5).

Download (101KB)
3. Рис. 2. Концентрационные зависимости коэффициента диффузии D притягивающихся молекул. (а) расчет при t = 1 для КХП с z = 12 (1), 6 (2), 4 (3) и для ПСП (4); (б) расчет D для КХП, z = 12, t = 0.9 (1), 0.95 (2), 1.0 (3), 1.05 (4) и 1.1 (5). Расчет кривых с правилом Максвелла (сплошные линии) и без него (пунктирные линии). (в) расчет D для КХП, z = 12, t = 0.96 (1), 0.97 (2), 0.98 (3), 0.99 (4), 1.0 (5), 1.01 (6), 1.02 (7), 1.03 (8), 1.04 (9).

Download (283KB)
4. Fig. 3. RMS fluctuations, Z = 12, in KHP (solid lines) and PPP (dotted lines). (a) Temperature scale: τ = 0.9 (1), 0.95 (2), 1.00 (3), 1.05 (4) and 1.10 (5). (b) τ = 1.04 (1), 1.08 (2), 1.12 (3), 1.16 (4), 1.20 (5).

Download (170KB)
5. Fig. 4. Concentration dependences of RMS fluctuation (a) and isothermal compressibility (b) in the narrow sub- (metastable regime) and supercritical temperature ranges for CCP, z = 12 at τ = 0.96 (1), 0.98 (2), 1.0 (3), 1.02 (4), 1.04 (5).

Download (175KB)
6. Fig. 5. Temperature dependences of fluctuations in the CCP, z = 12, in the supercritical region: = 2 (1), 3 (2), 4 (3), 5 (4), 6 (5), 7 (6), 8 (7).

Download (93KB)
7. Fig. 6. Concentration dependences of the stability coefficient K (a) and its derivative dK/dv (b) in the supercritical temperature range, CCP, z = 12, for τ = 1 (1), 1.025 (2) , 1.050 (3), 1.075 (4), 1.100 (5).

Download (142KB)
8. 7. The quadrilateral A–SC–MSC–B–A, forming the region of thermodynamic parameters unfavorable for technological processes near the critical point.

Download (145KB)
9. 8. The ratios of local correlators for n = 2 (a) or cluster n = 5 (b), z = 4, as functions of the reduced temperature τ for densities θ = 0.05 (1) , 0.1 (2) , 0.2 (3), 0.3 (4), 0.4 (5) , 0.5 (6) , 0.6 (7) , 0.7 (8).

Download (147KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences