Температура кипения представляет собой ключевой параметр, характеризующий переход вещества из жидкого состояния в парообразное. Это значение строго определено для индивидуальных (чистых) химических соединений при стандартном атмосферном давлении, равном 0,1013 МПа или 760 миллиметрам ртутного столба. Классическим примером служит вода, чья температура кипения при этих условиях составляет ровно 100 °C.
Кипение смесей и нефтяных фракций
В отличие от чистых веществ, смеси, такие как нефтяные или газовые фракции, не имеют одной фиксированной точки кипения. Процесс их кипения происходит в определенном температурном диапазоне, который ограничен температурой начала кипения (н.к.) и температурой конца кипения (к.к.). На величину температуры кипения значительное влияние оказывают как внешнее давление (при его росте температура кипения увеличивается), так и химическая природа и состав самого вещества.
Понятие средней температуры кипения
Для проведения инженерных расчетов, связанных с теплофизическими свойствами смесей, используется концепция средней температуры кипения. Для узких фракций, чей интервал кипения не превышает 20 °C, в качестве приближенного значения часто берут простое среднеарифметическое от температур начала и конца кипения.
В нефтеперерабатывающей промышленности применяют несколько модификаций этого параметра, каждая из которых рассчитывается для разного состава фракции:
- Массовая средняя температура кипения (рассчитывается по массовому составу).
- Объемная средняя температура кипения (рассчитывается по объемному составу).
- Мольная средняя температура кипения (рассчитывается по мольному составу).
Эти величины не равны друг другу. Существует строгая зависимость: массовая средняя температура > объемной средней температуры > мольной средней температуры. Для пересчета одного типа средней температуры в другой разработаны специальные формулы, что позволяет гибко использовать данные в зависимости от решаемой технологической задачи.