分離プロセスにおける蒸気液体の平衡を計算するためのステップバイステップガイド

蒸気液体の平衡(VLE)は、化学工学の基本的な概念で、特に蒸留および吸収などの分離プロセスで。 VLEの正確な計算は、これらのプロセスを効率性と費用対効果を最適化するのに役立ちます。このガイドは、一般的な方法とデータを使用してVLEを計算するためのステップバイステップのアプローチを提供します。

蒸気液体の平衡を理解する

VLEは、特定の温度と圧力で混合物の蒸気と液体相のバランスを記述します。これは、蒸気液体の平衡図やテーブルの形で、通常、平衡データによって特徴付けられます。主なパラメータには、蒸気組成、液体組成、温度、および圧力が含まれます。

特定の混合物のための蒸気液体の平衡テーブルまたは図のような関連データを収集します。これらのデータは、蒸気および液体相組成物を異なる条件で提供します。データを目的の圧力にあるか、それに応じて調整してください。

VLEの動作を記述するモデルを選択します。一般的なモデルは、Raoultの法律を含んだ理想的な混合物や、NRTLやウィルソンなどのアクティビティ係数モデルは、非ideal混合物の混合物です。選択は、混合物のプロパティと利用可能なデータによって異なります。

活動係数モデルを使用する場合は、与えられた組成物と温度の成分の活性係数を計算します。これらの係数は、液体相における非特定の相互作用のアカウントです。

選択したモデルを使用してVLEの式を解決します。理想的な混合物のために、Raoultの法の状態:

]y_i[]]] = (P_]]]i]]/P] * x_]]i

y_i]は蒸気相分子の分数、x_]]]iは液体相分子分数、P_]]iは、コンポーネントの蒸気圧力で、Pはシステム圧力です。

反復的な方法かソフトウェアツールを使用して未知の蒸気または液体組成物のための式を解決します。必要に応じて温度または圧力を調整して、必要に応じて分離条件に一致します。