Простая перегонка. Материальный баланс простой перегонки

1 – перегонный куб; 2 – конденсатор-холодильник; 3,4,5 – сборники фракций.

Простая перегонка заключается в постепенном испарении жидкости и конденсации образующихся паров. Рассмотрим периодически действующую перегонку. В куб залита жидкая смесь. Составим уравнение материального баланса.

Пусть в момент времени τ в кубе L кг смеси, х – концентрация НК в смеси, Lх – количество НК в смеси. За время dτ испарится dL кг смеси и концентрация уменьшится на dx. При этом образуется dL кг пара, равновесного с жидкостью и имеющего концентрацию у*; dLy* - количество НК в паре. В кубе останется остаток (L – dL) кг с концентрацией (х – dx). Тогда уравнение материального баланса по НК:

Lx = (L-dL)(x-dx)+dLy^*; раскроем скобки Lх = Lх -dLх-Ldx+dLdx +dLy*, после сокращения получим dL(y*-х) = Ldx,разделим переменные . Это дифференциальное уравнение проинтегрируем от L = F (количество исходной смеси) до L = W(количество остатка) и по х от х_F до х_W (х_F – концентрация НК в исходной смеси; х_W- концентрация в остатке )

F x_F x_F

Тогда: ∫ dL/L = ∫ dx/(y* - х); ln(F/W) = ∫ dx/(y* - х) – _W х_W х_W

Fх_F = Wх_W + (F – W)( х_р)_ср. ,гдех_р = (Fх_F – Wх_W)/(F – W).