大気圧プラズマジェット照射された蒸留水中に生じ …...-24 - 大気圧プラズマジェット照射された蒸留水中に生じる過酸化水素・硝酸イオン・亜硝酸イオンの各濃度の照射距離依存性
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フラッシュ蒸留:連続一段分離
蒸気
液原料xF, F
留出液y, D
凝縮器(全縮器)
缶出液xW, W
減圧弁
加熱器
物質収支
F D W [mol.s-1] xFF yD xWW
変数 6個,式 2個,平衡 1個;given:F, xF
(エンタルピー収支:液 h,ガス H=h+λ(組成によらない)
)hWD)h(hWHDQhF in
加熱器で与える熱量 DQ ni )
平衡条件
フラッシュ缶に於いて温度・圧力は一定
→xwと yは平衡。 y f (xw )
フラッシュ蒸留:連続一段分離
蒸気
液原料xF, F
留出液y, D
凝縮器(全縮器)
缶出液xW, W
減圧弁加熱器
物質収支
F D W [mol.s-1] xFF yD xWW
変数 6個,式 2個,平衡 1個;given:F, xF
(エンタルピー収支:液 h,ガス H=h+λ(組成によらない)
)hWD)h(hWHDQhF in
加熱器で与える熱量 DQ ni )
0 x 1図 気液平衡線図(全圧一定)
1
y
0(xF,xF)
(xW,y)
slope = -W/D
D小加熱量小,xw ⇒ xF
D大加熱量大,y ⇒ xF(全て蒸発)
平衡条件
フラッシュ缶に於いて温度・圧力は一定
→xwと yは平衡。 y f (xw )
物質収支より
WDxF yxF xW
解法1:図解法
解法2:α一定の場合
1)1(
xxy
との交点
フラッシュ蒸留
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1x(MeOH) [-]
y(M
eOH
) [-]
60
70
80
90
100t vs xt vs y
MeOH/ H2O, P=1 atm
【解答】(1) F(xF,xF)= ( , )をプロット。
(2) フラッシュ蒸留の物質収支式
を用いる。D=0.25,W=0.75より,傾き-W/D= の直線を引く。
(3) 平衡線との交点Iより,出口組成I( , )と求まる。
(4) 出口組成より温度組成線図を読み取り,フラッシュ缶の温度は ℃
【問】図はメタノール(MeOH)/水系の気液平衡線図である。供給組成をMeOH=0.5とする。フラッシュ蒸留で原料の25%を蒸気として得た。
蒸気,液組成,および温度を求めよ。
WDxF yxF xW
I
Flash蒸留法
供給組成をMeOH=0.5とする。(1) フラッシュ蒸留で原料の25%を蒸気として得た。蒸気,液組成,および温度を求めよ。
(6) 温度組成線図より,x=0.42の温度を求める。 t=75℃ 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1x(MeOH) [-]
y(M
eOH
) [-]
60
70
80
90
100
Tem
pera
ture
[C
] t vs xt vs y
MeOH/ H2O, P=1 atm
F(0.5, 0.5)
(1) xy線図を作成する
(2) F(xF,xF)=F(0.5, 0.5)をプロット
(3) D=0.25, W=F-D=0.75より,W/D=3
(4) Fを通って,傾き-3の直線を引く
(5) xy線図との交点より,(x, y)を求める。 (x, y)=(0.42, 0.74)
留出液D
凝縮器
還流L
供給液
リボイラー(再沸器)
濃縮部
回収部
缶出液
R LD
還流比
缶出液 W, xW
留出液
D, xD (=y1)還流 Lc
供給F, zF
1
n
n+1
1
m
m+1
Vn+1, yn+1
Ln, xn
L’m, xmV’m+1, ym+1
V1, y1
L1, x1