K PNH. 1 VNH P 0.51.5 h. p y 0.51.5 PN. P 式中,Pp一分别为总压和各组分平衡分压; y—平衡组分的摩尔分数。 高压下化学平衡常数K值不仅与温度有关,而且与 压力和气体组成有关,用逸度表示: y f =KK 0.51.5 0.5.1.50.51.5 r p H YNYH VN y K=K K P 式中:f,y分别为各平衡组分的逸度和逸度系数
Kp K f K = / 式中: f,γ分别为各平衡组分的逸度和逸度系数. 0.5 1.5 0.5 1.5 2 2 3 2 2 3 1 N H NH N H NH p y y y p p p p K = = p N H NH N H NH N H NH f K K y y y f f f K = = = 0.5 1.5 0.5 1.5 0.5 1.5 2 2 3 2 2 3 2 2 3 式中, p,pi—分别为总压和各组分平衡分压； yi—平衡组分的摩尔分数。 高压下化学平衡常数Kp值不仅与温度有关，而且与 压力和气体组成有关，用逸度表示：
研究者把不 同温度、压力下 K值算出并绘制08 800K 700K 成图。当压力很 600K 低时,K值接近 500K 于1,此时 0.4 KD=Kr。因此K 400K 0.2 10 30 可看作压力很低 p/MPa 时的Kp° 图2-37氨合成反应的Ky
研究者把不 同温度、压力下 Kγ值算出并绘制 成图。当压力很 低时，Kγ值接近 于 1 ， 此 时 Kp =Kf 。 因 此 Kf 可看作压力很低 时的 Kp
(3)影响平衡氨含量的因素 若总压为的混合气体中含有N2H2,NH3的摩尔分 数分别为y2,ym2和y围B,其关系为y2+ym+ym3=1令 原始氢氮比R=ym2/y2,则各组分的平衡分压为 R pH=p(-- yi PN=p(I-yNH-y 1+R 1+R 整理得 NH =Kn RS P y +r 此式可分析影响平衡氨含量的诸因素: a.压力和温度的影响温度越低,压力越高,平衡常 数和p越大,平衡氨含量越高
a．压力和温度的影响 温度越低，压力越高，平衡常 数Kp越大，平衡氨含量越高。 若总压为p的混合气体中含有N2 , H2 , NH3的摩尔分 数分别为yN2, yH2和yNH3,其关系为yN2+yH2+yNH3=1.令 原始氢氮比R= yH2/ yN2, 则各组分的平衡分压为 + = − − R R p p y y H NH i 1 (1 ) 2 3 + = − − R p p y y N NH i 1 1 (1 ) 2 3 ( ) ( ) 2 1.5 2 1 1 3 3 R R K p y y y p NH i NH + = − − 整理得 ⑶影响平衡氨含量的因素 此式可分析影响平衡氨含量的诸因素:
b.氢氮比的影响当温度、压力及惰性组分含量一定 时,使ym为最大的条件为 R 1.5 (Knp aR (R+D20 若不考虑R对K的影响,解得R=3时,ym为最大值; 高压下,气体偏离理想状态,和p将随R而变,所以具 有最大ym时的R略小于3,约在2.68~290之间,如 图所示
b．氢氮比的影响 当温度、压力及惰性组分含量一定 时，使yNH3为最大的条件为 若不考虑R对Kp的影响，解得R=3时，yNH3为最大值； 高压下，气体偏离理想状态，Kp将随R而变，所以具 有最大yNH3时的R略小于3，约在2.68～2.90之间，如 图所示。 ) 0 ( 1) ( 2 1.5 = + R R K p R p
60 101.33×103kPa 60798×10kPa 40 女30 303.99×10kP 20 1o1.33×10kP nh N2 图2-38500℃平衡氨含量 与R的关系 c惰性气体的影响惰性组分的存在,降低了氢、氮 气的有效分压,会使平衡氨含量降低
c.惰性气体的影响 惰性组分的存在，降低了氢、氮 气的有效分压，会使平衡氨含量降低