वाष्प तरल संतुलन (VLE) रासायनिक इंजीनियरिंग में एक मूलभूत अवधारणा है, विशेष रूप से अलगाव प्रक्रियाओं जैसे आसवन और अवशोषण में। VLE की सटीक गणना दक्षता और लागत प्रभावीता के लिए इन प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने में मदद करती है। यह गाइड सामान्य तरीकों और डेटा का उपयोग करके VLE की गणना करने के लिए चरण-दर-चरण दृष्टिकोण प्रदान करता है।

Vapor-Liquid संतुलन को समझना

VLE एक दिए गए तापमान और दबाव पर एक मिश्रण के वाष्प और तरल चरणों के बीच संतुलन का वर्णन करता है। यह संतुलन डेटा की विशेषता है, आमतौर पर वाष्प-तरल संतुलन आरेख या तालिकाओं के रूप में। प्रमुख मापदंडों में वाष्प संरचना, तरल संरचना, तापमान और दबाव शामिल हैं।

चरण 1: गैदर इक्विलिब्रियम डेटा

विशिष्ट मिश्रण के लिए वाष्प-तरल संतुलन तालिकाओं या आरेख जैसे प्रासंगिक डेटा एकत्र करें। ये डेटा विभिन्न स्थितियों पर वाष्प और तरल चरण रचनाओं को प्रदान करते हैं। सुनिश्चित करें कि डेटा वांछित दबाव पर हैं या तदनुसार समायोजित करें।

Step 2: एक Appropriate मॉडल का चयन करें

VLE व्यवहार का वर्णन करने के लिए एक मॉडल चुनें। आम मॉडल में आदर्श मिश्रण या गतिविधि गुणांक मॉडल जैसे NRTL या विल्सन के लिए गैर-आदर्श मिश्रण के लिए शामिल हैं। विकल्प मिश्रण के गुणों और उपलब्ध डेटा पर निर्भर करता है।

चरण 3: गणना गतिविधि गुणांक (यदि आवश्यक हो)

यदि गतिविधि गुणांक मॉडल का उपयोग किया जाता है, तो दिए गए संरचना और तापमान पर घटकों के लिए गतिविधि गुणांक की गणना करें। ये गुणांक तरल चरण में गैर-आदर्श बातचीत के लिए खाते हैं।

चरण 4: VLE समीकरण लागू करें

VLE समीकरणों को हल करने के लिए चयनित मॉडल का उपयोग करें। आदर्श मिश्रण के लिए, रावुल के कानून के अनुसार:

]y]i]] = (P]i]]]]]/P]* x]i]]]]]]

जहां y]i वाष्प चरण तिल भिन्न है, xi तरल चरण तिल भिन्न है, P]i घटक i का वाष्प दबाव है, और P सिस्टम दबाव है।

स्टेप 5: अज्ञात लोगों के लिए सॉल्व

अज्ञात वाष्प या तरल रचनाओं के लिए समीकरणों को हल करने के लिए iterative तरीकों या सॉफ्टवेयर उपकरणों का उपयोग करें। वांछित अलगाव की स्थिति से मिलान करने के लिए आवश्यकतानुसार तापमान या दबाव समायोजित करें।

सारांश

  • इकट्ठा संतुलन डेटा
  • एक उचित मॉडल चुनें
  • यदि आवश्यक हो तो गतिविधि गुणांक की गणना करें
  • VLE समीकरण लागू करें
  • अज्ञात रचनाओं के लिए हल