1-燃气性质.

饱和蒸气压与容器的大小及其中的液量多少无关，与物 质的种类和温度有关

是温度的单值函数，随温度升高而升高
常见低碳烃蒸气压与温度的关系
2）混合液体的蒸汽压

道尔顿分压定律

在一定温度下，当密闭容器中的混合液体及其蒸气处于 相平衡时，气相符合道尔顿分压定律，混合气体的蒸气 压P等于各组分蒸气分压Pi之和。
三.燃气密度和相对密度

燃气密度

单位体积燃气具有的质量，Kg/m3
m ρ V
yiρi
i 1
n
1 n gi i 1 ρ i

相对密度

燃气平均密度与相同状态下的空气平均密度之比值
s ρ0 1.2931
1.2931,标准状态下的空气平均密度
常见燃气的密度和相对密度
燃气 天然气 焦炉煤气 液化石油气
几种单一气体的气-液平衡曲线
五.实际气体状态方程

理想气体状态方程

压力不太高，温度不太低
PV mRT

实际气体状态方程

压缩因子

温度、压力有关系 其偏离1的大小表示气体偏离理想气体状态方程的程度
Pv ZRT

对比态定律

对比温度 对比压力 对比比容
Tr
Pr
T Tc
燃气气源

天然气
人工燃气 液化石油气 生物气
第一章 燃气性质与分类
第一节 燃气物理性质
一. 燃气组成及其表示方法

指可以作为燃料的气体。城镇燃气是指符合一定质量要求，供 给居民生活、商业和工业企业生产作燃料用的公用性质的燃气。 混合气体


可燃组分
低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、丙烯、丁烯）、氢气、 一氧化碳
pi yiP

拉乌尔定律

如果液体为理想液体，则符合拉乌尔定律，即各组分蒸 气分压Pi等于此纯组分在该温度下t的蒸气压Pi’乘以其在 混合液体中的分子成分xi。
p pi x ipi'
i1 i1 n n
2. 相平衡常数

在一定温度、组成的气液平衡系统，某一组分在该温度下 的饱和蒸汽压pi‘与混合液体蒸汽压p的比值为常数 在一定温度、组成的气液平衡系统，气相中某一组分的摩 尔分数yi与其在液相中的摩尔分数xi比值为常数

1m3干燃气

气，因此1m3干燃气的实际体积是大于1m3的。
0.833 0.833 d 干湿燃气容积成分换算 ：y w kyi
Hale Waihona Puke Baidu
w ( d )
k 换算系数： k
0.833 0.833 d
九. 露点

饱和蒸气经冷却或加压即处于过饱和状态，遇到接触面或 凝结核便液化成露，这时的温度称为露点 气体在某一压力下的露点也就是该物质液态在同一压力下 的沸点
γ i yi g i M Mi


质量分数与体积分数

二.燃气平均相对分子质量

燃气平均分子质量 燃气平均相对分子质量 M=G/N 计算 利用各组分的体积分数计算 燃气的平均分子量，等于各组分的分子量与其体积分 数乘积之和 利用各组分的质量分数计算 燃气的平均分子量是各组分的质量分数与其分子量之 商总和的倒数 燃气的平均气体常数可用各气体常数与质量分数乘积之 和

烃类混合气体的露点

与组分、混合比和总压力有关 气液平衡状态时，多种碳氢化合物的混合物中，各组分在 气相或液相中的摩尔分数之和都等于1，满足相平衡条件
y k x x
i i i
i
1
碳氢化合物露点的确定

条件是：气相摩尔分数yi 确定给定压力p下的露点 计算步骤

3 2

粘度的影响因素

压力 随压力的升高动力粘度增大；但影响较小，可忽略。 温度

气体： 温度越高，动力粘度增大。
液体： 温度越高，动力粘度越小。

分子量 气体：分子量越大，动力粘度越小。 液体：分子量越大，动力粘度越大 。
七.饱和蒸汽压和相平衡常数
1 .饱和蒸汽压
1）单一液体的蒸汽压

在一定温度下，密闭容器中的纯组分液体与蒸汽共存时，气 相的绝对压力，就是该温度下的饱和蒸汽压
pi' y i ki P xi

查图计算相平衡常数
1-甲烷； 2-乙烷； 3-丙烷； 4-正丁烷；
5-异丁烷；
6-正戊烷； 7-异戊烷； 8-乙烯； 9-丙烯
八. 干燃气与湿燃气

1m3湿燃气

指燃气的总体积为1m3，其中包含水蒸气所占体积（实 际的燃气成分小于1m3）。 指燃气成分的体积是1m3，而与其共存的还有若干水蒸
平均密度kg/m3 0.75-0.8 0.4-0.5 1.9-2.5
相对密度 0.58-0.62 0.3-0.4 1.5-2.0
四.临界参数



临界温度 当温度不超过某一数值，对气体进行加压可以使气体液 化。在该温度以上，无论施加多大压力都不能使之液化。 平均临界温度 临界压力 在临界温度下,使气体液化所需的压力 平均临界压力 临界比容
先假定该压力下露点 根据给定压力和假定温度，计算相平衡常数
ki pi' / p

计算出各组分的液相摩尔分数
xi yi / ki

检验是否符合相平衡条件，不符合再假设
x
i
P Pc

临界压缩系数Zc

r
0.23-0.33 0.27
c
PC C R 0 TC
Pr r Tr
ZC
Z Zc
气体的通用压缩系数
Zc=0.27
六.粘度

粘度

动力粘度
μ 100 g μi i

运动粘度


100 γi
i
μ ρν
μt μ0 273 C T T C 273

不可燃组分 二氧化碳、氧气和氮气 杂质 焦油,萘,水蒸气,灰尘,氨,硫化氢


标准状态

273.15K、101325Pa，Nm3

1.体积分数 在相同温度、压力下，燃气中各单一组分的体积占燃气总体 积的比值
γi Vi V

2.质量分数 在相同温度、压力下，燃气中各单一组分的质量占燃气总质 量的比值
gi mi m

3.摩尔分数 在相同温度、压力下，燃气中各单一组分的摩尔数占燃气总 摩尔数的比值
yi ni n
三分数之间的关系

摩尔分数与体积分数

阿伏加德罗定律 同温度压力下任何理想气体的摩尔体积相等 摩尔分数=体积分数 燃气的摩尔分数与质量分数成正比，其比例常数为平均 分子量与该组分分子量之商