Простейшая термодинамическая модель для определения коэффициентов фазового равновесия и энтальпии фаз

В этой модели определяется коэффициент парожидкостного равновесия на основе метода Кь. При этом коэффициент парожидкостного равновесия компонентов можно рассчитать с помощью коэффициентов относительной летучести a_tj и парожидкостного равновесия ключевого компонента Kbj следующим образом:

Коэффициент парожидкостного равновесия ключевого компонента при температуре 7} можно рассчитать по формуле:

где А_п Bj- постоянные коэффициенты; 7) — температура на j- й тарелке.

Любой компонент в питаниях (или гипотетический компонент) может выбираться как ключевой. В этом случае Kbj гипотетического компонента определяется:

где Wjj — весовой коэффициент для /-го компонента на j-й тарелке, определяемый по формуле:

Следует обратить внимание на то, что для определения коэффициентов Ау, В) в формуле (3.58), K, j, tjj в формулах (3.59) и (3.60) используют точную термодинамическую модель. Действительно определение коэффициентов А_р В_} производится следующим образом.

Рассчитывается Кц по точной термодинамической модели при двух различных температурах на каждой тарелке (например, при расчёте Кц на у-й тарелке можно выбрать две температуры (/ - 1)-й и (/ + 1)-й тарелки). Обозначим эти температуры через и 7у²*. Тогда получаем два значения К^ и K^j соответственно. Используя формулу (3.58), вычисляются коэффициенты А_р Bj по формулам:

Таким образом, коэффициенты в формуле (3.58) можно получить из Кц для точной модели. Коэффициент относительной летучести ац определяется из (3.52).

Для сильнонеидсальных растворов коэффициент парожидкостного равновесия по точной термодинамической модели:

где Фjj, Фj — коэффициенты фугитивносги жидкой и паровой фаз, определенные по уравнению состояния; yfj — коэффициент активности.

Тогда Ф,;у|флу | используется для определения Кц, а коэффици- L гг*

ент активности y_tj вычисляется при температуре Tj с помощью простои модели для коэффициента активности:

где ajjy bjj — параметры, которые определяются на каждом внешнем итерационном контуре по точной термодинамической модели расчета коэффициента активности (подобно определению Aj, Bj).

В этом случае величина (Хц в уравнении (3.54) заменяется на ^aj,/ij, где.

которая точнее ац> определенной по уравнению (3.52).

Для расчёта энтальпии фаз, входящей в уравнение теплового баланса (3.56), применяется известная простая термодинамическая модель:

где Ну — энтальпия идеального газа смеси.

Изотермические коррекции энтальпии газовой АН¹ и жидкой AH^L фаз вычисляются по формулам:

где Tj — опорная температура.

Параметры С, D, Е и F вычисляются по точной термодинамической модели на каждом внешнем итерационном контуре, подобно определению Aj, Bj в уравнении (3.58).