Chemická termodynamika II

Řešení těchto čtyř základních problémů zahrnuje tytéž termodynamické veličiny
a vztahy, pouze pořadí jejich vyhodnocování a iterační technika jsou v jednotlivých
případech odlišné. Z tohoto důvodu je· vhodné při programování rozložit výpočty
do segmentů (podprogra.mů), které lze potom použít ve všech hlavních programech.
Seznámíme se nyní ve stručnosti se způsobem výpočtu každého z uvedených čtyř
problémů.
4.4.1 Program "BUBL P"
Program "BUBL P" slouží k výpočtu rovnovážného tlaku varu (anglicky "bubble
pressure") a složení parní fáze ze zadaných hodnot teploty a složení multikomponentní
kapalné směsi. Výpočetní postup v této úloze je poměrnějednoduchý, neboť
známe teplotu, tj. veličinu, na níž jsou rovnovážné výpočty nejcitlivější. Postačuje
jednoduchá iterační procedura, která sama konverguje současně k rovnovážnému tlaku
i složení parní fáze. Pro ideální chování parní fáze (/Ii == 1) je výpočet dokonce
.přímý.
Blokové schema tohoto progra.mu (obr. 4.7) začíná čtením potřebných dat pro
daný systém, následuje odhad tlaku pro první iteraci a položení Vi = 1 pro všechny
složky. Po přečtení zadané teploty a složení kapalné fáze jsou postupně spočteny veličiny,
které nezávisejí na 'složení parní fáze a tlaku, tj. viriální koeficienty Bij, fugacity
čistých složek při nasycení fi'll, molární objemy čistých kapalin V;~l) a aktivitní koeficientY"li
podle zvolené korelační róvnice. Jako první jsou v iteračním cyklu vyčísleny
fugacity všech složek v kapalné fázi. Dále se vypočte celkový tlak p = L, fY) / /Ii a složení
parní fáze. Jestliže se hodnota tlaku ve srovnání s předcházejícím odhadem mění,
vrací se program znovu k výpočtu fugacitních koeficientů'a fugacit fi(l). Po dosažení
konstantní hodnoty tlaku je výpočet u konce. Vytisknou se výsledky - vypočtený tlak
a složení parní fáze.
4.4.2 Program "DEW P"
Tento program ze zadaných hodnot teploty a složení parní fáze počítá kondenzační
tlak (anglicky "dew pressure") a složení kapalné fáze. Podstatu programu tvoří dva
iterační cykly - vnější pro tlak a vnitřní pro složení kapalné fáze. vývojový diagram
"DEW P" na obr. 4.8 začíná přečtením dat pro příslušný systém, přečtením zadané
teploty a složení parní fáze, odhadem tlaku pro první iteraci a položením všech
li = 1. Jsou vyčísleny nejprve veličiny nezávisející na tlaku nebo složení kapalné fáze
- tedy viriální koeficienty Bij, fugacityčistýchsložek při nasycení ft a molární objemy
čistých hpalin V;~l). Do vnějšího iteračního cyklu vstupuje program výpočtem
fugacitních koeficientů, po kterém následuje pro jednotlivé složky vyhodnocení fugacit
v parní fázi 19). Zních se pak nalezne složení kapalné fáze (v. prvním průběhu
iteračního cyklu za předpokladu "Ii = 1) dle vztahu
144