Бакластов А.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоиспользующих установок. Страница 132
или
для низкокипящего компонента в смеси или
Используя уравнения (5-1) и (5-2), можно решать задачи по определению количеств и состава веществ, участвующих в процессе ректификации. Заметим, что уравнения (5-1) и (5-2) применимы и при выражении величин Gf, Ga и G10 в весовых количествах (кг/сек). При этом составы смеси, дистиллята и остатка должны подставляться в уравнения в весовых долях (af, ad, aw).
Формулы для пересчета весовых долей в молярные имеют вид:
для высококипящего компонента
для низкокипящего компонента
где Xa и хв—-молярные доли соответственно низкокипящего и высококипящего компонентов в жидкой смеси; а и b—весовые доли компонентов в жидкой смеси; |i.\ имолекулярные веса компо
нентов.
По закону Рауля [JI. 50], который положен в основу аналитического расчета процессов разделения взаимно растворимых смесей, можно записать:
где рА — парциальное давление пара низкокипящего компонента А над кипящей смесью; Pa— давление насыщенного пара низкокипящего компонента А при температуре кипения смеси. Можно записать аналитическое уравнение для высококипящего компонента В
Обозначив через P суммарное давление паров смеси, получим:
Из уравнения (5-7) следует, что
Обозначив через у л молекулярную долю компонента А в паровой фазе, можно написать:
Заметим, что если компонент А является низкокипя- щим (летучим) компонентом, то РА>РБ-
Зная давления насыщения чистых компонентов Pa и Pb при различных температурах, можно составить таблицу равновесия смеси (табл. 5-1).
Выбрав несколько значений температуры кипения смеси, лежащих между температурами кипения чистых компонентов А и В, можно построить t — х—*/-диаграм- му равновесия (рис. 5-1,а), в которой по оси абсцисс отложены концентрации низкокипящего компонента в жидкости л; и в парах у, а по оси ординат — температура t. Зависимость t=f(x) является линией кипения смеси, а