Этапы построения модели колонны непрерывной ректификации. 
Фазовое равновесие жидкость-пар

Изображение равновесных данных жидкость-пар в бинарной системе:

Задача: определить равновесные условия в одной экспериментальной точке — доля компонента в жидкости (x) и общее давление (Р).

Дано: x, Р Определить: y, T — при равновесных условиях.

В общем случае данная модель строится не для бинарной (n = 2), а для многокомпонентной системы и включает: МО процесса, информационную матрицу и блок-схему алгоритма решения.

Математическое описание процесса для многокомпонентной системы

1) Объединённый закон Дальтона-Рауля с учётом неидеальности жидкой фазы с помощью коэффициентов активности (j= 1,…n).

2) Зависимости давления насыщенного пара индивидуального вещества j от температуры (Т) по уравнению Антуана:

где — известные константы;

— давление насыщенного пара индивидуального вещества j.

3) Известные зависимости коэффициентов активности компонентов системы от состава жидкой фазы, температуры (Т) и известных констант бинарного взаимодействия :

4) Стехиометрическое соотношение для мольных долей равновесной паровой фазы:

В результате получена система 3n + 1 уравнений и в качестве определяемых выбираем:

— мольные доли паровой фазы;

— давления насыщенных паров индивидуальных веществ;

— коэффициенты активности компонентов смеси;

Т — температуру.

Остальные переменные и константы должны быть заданы.

Информационная матрица системы уравнений математического описания

Результат решения уравнения: Т* - равновесная температура или температура кипения смеси.

При этой температуре определяются равновесные концентрации из уравнения (1):

Для идеальной жидкой фазы (j= 1,…n).

Для идеальной жидкой и паровой фазы константа фазового равновесия определяется:

и зависит только от температуры, так как в соответствии с уравнением Антуана зависит только от температуры.

В результате равновесный состав паровой фазы определяется по формуле:

Блок-схема алгоритма расчёта