Рабочая линия. Построение рабочей линии в координатах х-у

Для анализа процессов ректификации более удобна диаграмма у – х, построенная на основе диаграммы Т – х,у (рис. 1). 
Кривая равновесия в этой диаграмме отвечает уравнению
Если ввести отношение называемое относительной летучестью компонента А, то Величины и не являются постоянными в диапазоне температур кипения чистых компонентов и . Поэтому при упрощенных расчетах в уравнение вводится усредненное значение относительной летучести
Следует отметить, что изменение давления существенно влияет на положение равновесной зависимости. 
С увеличением давления равновесная кривая располагается ближе к диагонали 
Взаимное положение кривых на фазовых диаграммах определяется первым законом Коновалова: пар обогащается тем компонентом, при добавлении которого к жидкости повышается давление пара над ней или снижается ее температура. 
Первый закон Коновалова дополняется первым законом Вревского, указывающим, как влияет температура и соответственно давление на равновесные составы фаз: при повышении температуры смеси испаряется преимущественно тот компонент, парциальная мольная температура испарения которого больше, что обуславливает относительно большее содержание этого компонента в паре. Расположение линий равновесия в диаграмме в зависимости от давления

Верный ответ на вопрос:

Купить решение задачи за 200 рублей онлайн

Заказать индивидуальное задание

Для идеальной смеси, состоящей их нескольких компонентов, уравнения, связывающие равновесные концентрации, могут быть получены так же, как и для идеальной бинарной смеси.

Для жидкой смеси, состоящей из n компонентов, на основе законов Рауля и Дальтона получим Общее давление в системе .

• Для j-го компонента в состоянии равновесия введя относительные летучести компонентов, получим 
• Для неидеальной паровой и жидкой фаз уравнение равновесия можно записать в виде где – поправка на неидеальность паровой фазы; – поправка на неидеальность жидкой фазы.

Вместо давления насыщенного пара чистого компонента вводится активность (зависит от давления и температуры)
При умеренных давлениях (р < 10 МПа) активность равна давлению насыщенного пара чистого компонента. Величина близка к единице, а уравнение, связывающее равновесные концентрации.
Чтобы использовать это уравнение для расчета равновесных составов, необходимо для каждого компонента знать коэффициент активности , характеризующий поведение молекул в растворе и их взаимодействие. Коэффициент активности зависит от температуры смеси и концентрации компонентов. Имеются уравнения для определения коэффициентов активности как для бинарной, так и для многокомпонентной смесей. Такими уравнениями для бинарной смеси являются, например, уравнения Ван-Лаара:
Величины и являются постоянными. Их значения приближенно можно рассчитать на основе знания некоторого минимума данных по равновесию. Располагая значениями равновесных концентраций в нескольких точках и значениями коэффициентов активности, можно найти постоянные. Из нескольких значений найденных и можно вычислить средние, считая их постоянными, и, задаваясь значениями , вычислить коэффициенты активности. Определить и после этого построить кривую равновесной зависимости.
Таким образом, для неидеальных смесей кривая равновесия может быть рассчитана только по известным коэффициентам активности, определение которых весьма затруднительно. Поэтому в большинстве случаев диаграммы для реальных растворов строятся на основе опытных данных.