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Article

1 - PRINCIPE DES ÉTATS CORRESPONDANTS

2 - ESTIMATION DES CONSTANTES CRITIQUES

3 - EXEMPLES DE CALCUL DES COORDONNÉES CRITIQUES

4 - TEMPÉRATURES DE FUSION ET D’ÉBULLITION

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : K692 v1

Exemples de calcul des coordonnées critiques
Constantes physiques des fluides purs : méthodes d’estimation

Auteur(s) : Bernard LE NEINDRE

Date de publication : 10 mai 2001

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  • Bernard LE NEINDRE : Directeur de recherches au CNRS Laboratoire d’ingénierie des matériaux et des hautes pressionsUniversité Paris-Nord

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INTRODUCTION

Le point critique est un point singulier du diagramme de phase d’un fluide pur situé à l’extrémité de la courbe de saturation. Il est défini par trois constantes : une température, une pression et un volume caractéristiques.

La température critique est la limite supérieure de la température de liquéfaction. La pression critique est la limite supérieure de la pression de vapeur saturante et le volume critique est la limite commune aux volumes massiques du liquide saturé et de la vapeur saturante.

La connaissance des propriétés critiques des fluides est indispensable pour l’étude et le fonctionnement de nombreux procédés qui utilisent des fluides aux températures et pressions élevées. Par exemple, dans l’extraction supercritique, qui promet d’avoir un meilleur rendement énergétique que les procédés de séparation traditionnels comme la distillation et l’extraction liquide-liquide, il est important de connaître les conditions opératoires près du point critique afin d’optimiser le pouvoir solvant. En outre, les propriétés critiques sont importantes pour prédire les propriétés thermodynamiques et de transport à l’aide du principe des états correspondants. Ainsi, la température critique, la pression critique et le volume ou la masse volumique critiques sont des constantes des fluides purs couramment utilisées comme paramètres de réduction des grandeurs thermodynamiques. Cette application est importante dans les simulations ou les études de procédés, quand des propriétés comme les pressions de vapeur ou les enthalpies de vaporisation doivent être connues dans un large domaine de conditions expérimentales.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-k692


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3. Exemples de calcul des coordonnées critiques

Comme les méthodes d’Ambrose et de Somayajulu sont plus compliquées à utiliser que les autres méthodes, ces exemples traitent plusieurs types de composés afin d’illustrer quelques-unes des caractéristiques les moins évidentes des méthodes de calcul. L’estimation des propriétés critiques de quelques composés dont les valeurs des coordonnées critiques expérimentales sont données dans le tableau 14, ainsi que les valeurs de Teb , M et la masse volumique du liquide à 20 oC, nécessaires au calcul, est effectuée à l’aide des différentes méthodes décrites ci-dessus.

3.1 2,2,3-Triméthylpentane

  • Méthode de Vetere

    On utilise la relation [7] du tableau 1, la relation [12] du tableau 3 et la relation [17] du tableau 5.

    ρh = 0,53 + 0,000 417 × 383,3 = 0,689 8

    T eb R = 0,361 + 4,98 × 10...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - NELSON (L.C.), OBERT (E.F.) -   Generalized PVT properties of gases  -  . Trans. Am. Soc. Mech. Eng. 76, p. 1057-66 (1954).

  • (2) - BREEDVELD (G.J.F.), PRAUSNITZ (J.M.) -   Thermodynamic properties of supercritical fluids and their mixtures at very high pressure  -  . Am. Inst. Chem. Eng. J., 19, p. 783-96 (1973).

  • (3) - PITZER (K.S.) -   Volumetric and thermodynamic properties of fluids. I. Theoretical basis and virial coefficients  -  . J. Am. Chem. Soc., 77, p. 3427-33 (1955).

  • (4) - RIEDEL (L.) -   A new universal vapor-pressure equation. I The extension of the theorem of corresponding states  -  . Chem. Ing. Tech. 26, p. 83-9 (1954).

  • (5) - LYDERSEN (A.L.), GREENKORN (R.A.), HOUGEN (O.A.) -   Generalized thermodynamic properties of pure fluids  -  . University of Wisconsin, Coll. Eng. Exp. Stn. Report no 4, Madison, Wisconsin., oct. 1955.

  • (6) - HOUGEN (O.A.), WATSON...

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