蒸留
フラッシュ蒸留の設計計算
飽和蒸気圧を入力してK値を求め、Rachford-Rice式から蒸気率、液相組成、気相組成を計算します。
入力
kPa
軽沸点側にしたい成分をAにしてください。
kPa
kPa abs
mol frac
kmol/h
計算結果
入力値を入れて「計算する」を押してください
計算式
飽和蒸気圧と系圧力から、各成分の気液平衡比を求めます。
$$ K_i = \frac{P_i^{sat}}{P} $$
蒸気率 $\beta$ は Rachford-Rice式を満たす値として求めます。
$$ \sum_i \frac{z_i(K_i-1)}{1+\beta(K_i-1)} = 0 $$
蒸気率が求まると、液相組成と気相組成は次式で計算できます。
$$ x_i = \frac{z_i}{1+\beta(K_i-1)}, \qquad y_i = K_i x_i $$
- $P_i^{sat}$:成分 $i$ の飽和蒸気圧[kPa]
- $P$:系圧力[kPa abs]
- $K_i$:気液平衡比[-]
- $F$:供給流量[kmol/h]
- $V$:気相流量[kmol/h]
- $L$:液相流量[kmol/h]
- $z_i$:供給中の成分 $i$ のモル分率[-]
- $x_i$:液相中の成分 $i$ のモル分率[-]
- $y_i$:気相中の成分 $i$ のモル分率[-]
- $\beta$:蒸気率 $V/F$[-]
適用範囲と注意事項
- 二成分系の理想フラッシュ蒸留を対象にしています。
- 気相は理想気体、液相は理想溶液として扱います。
- 飽和蒸気圧はフラッシュ後の温度における値を入力してください。
- 熱収支、潜熱、供給のエンタルピー、活量係数は考慮していません。
参考資料
書籍
絵とき「蒸留技術」基礎のきそ
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