Уравнение рабочей линии.

Из определения коэффициента разделения следует, что в случае разделить эту смесь невозможно. Для разделения таких смесей используют процессы, в которых . Уравнение рабочей линии применяют для компонентов рабочей смеси с отличным от 1 коэффициентом разделения. Уравнение рабочей линии выводят для аппарата, работающего в стационарном режиме, при этом используют уравнение материального баланса. Рассмотрим тарельчатую колонну. Пусть расход жидкости в ней L, расход пара G .

Пусть на самую нижнюю тарелку с расходом втекает жидкость состава , тогда количество втекающего компонента равно . Пусть из тарелки вытекает жидкость с расходом и состава втекает жидкость , тогда количество втекающего компонента равно . Пусть на тарелку поступает пар с расходом и концентрацией , тогда на тарелку поступает пара. А уходит с тарелки

Материальный баланс :

Это уравнение можно распространить на всю колонну, если по колонне не производится отбора с тарелок. Рассмотрим баланс для самой нижней тарелки и любой произвольной тарелки, на которую приходит жидкость с расходом и состава . С нижней тарелки с расходом стекает жидкость с концентрацией , на нижнюю тарелку поступает пар с расходом и , с произвольной тарелки уходит пар с расходом G и концентрацией компонента y.

Все концентрации выражены в мольных долях, а G и L мольные расходы :

Если и и соответствуют составу исходной загрузки, т.е. являются постоянными параметрами. Следовательно, уравнение зависимости – это прямая вида . Тогда на графике можно отразить составить жидкости и пара в любом произвольном сечении колонны, где y – состав пара, а x - состав жидкости.

– движущая сила процесса массопередачи в жидкости. Но в произвольном сечении колонны мы имеем состав жидкости х, в паре в этом же сечении состав пара у, равновесным должен быть .

– основная движущая сила процесса массопередачи в паре.

Выбор основной движущей силы связан с тем, какая из фаз больше сопротивляется массопередаче. Движущую силу выбирают для той фазы, для которой выше сопротивление массопередачи.

Если колонна работает в стационарном и бесотборном режиме, то количество компонентов, их концентрации и мольные расходы постоянны, следовательно :

Подставив в уравнение рабочей линии получим, что . В стационарном и безотборном режиме в любом произвольном сечении колонны состав жидкости и пара одинаков.