Задан массовый состав нефтяного газа. Пересчитать в объемный и оценить плотность смеси. Таблица 1. 2

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 9 0,74 0,19 0,04 0,02 - 0,01 -

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 - 1,9767 -
vCH4=0,740,7172∙10,740,7172+0,191,3548+0,042,0090+0,022,7010+0,011,9767=0,857=85,7%
vС2Н6=0,191,3548∙10,740,7172+0,191,3548+0,042,0090+0,022,7010+0,011,9767=0,116=11,6%
vС3Н8=0,042,0090∙10,740,7172+0,191,3548+0,042,0090+0,022,7010+0,011,9767=0,017=1,7%
vС4Н10=0,022,7010∙10,740,7172+0,191,3548+0,042,0090+0,022,7010+0,011,9767=0,006=0,6%
vСО2=0,011,9767∙10,740,7172+0,191,3548+0,042,0090+0,022,7010+0,011,9767=0,004=0,4%
Результаты сведем в таблицу 2.
Таблица 2 – Результаты расчетов
Состав газа, объемные доли
СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 СО2
0,857 0,116 0,017 0,006 0,004
Молекулярная масса газовой смеси:
Mсм=100i=1ngiMi
где Mi-молекулярная масса i – компонента, кг/кмоль
Mсм=1007416+1930+444+258+144=18,5 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=18,522,4=0,8259 кг/м3
при стандартных условиях (С.У.):
ρсм=Mсм24
где 24,055 – объем 1 кг-моля при стандартных условиях, м3/моль
ρсм=18,524,055=0,769 кг/м3
Ответ: ρсмо=0,8259 кг/м3; ρсм=0,769 кг/м3
Состав газа, объемные доли
СН4
С2Н6 С3Н8 С4Н10 СО2
0,857 0,116 0,017 0,006 0,004