Moneytizerによる広告を掲載しています。概要Txy線図、Pxy線図のような線図上において、沸点曲線と露点曲線を平行に繋いだ線をタイラインといい、この線上で物質収支が成り立つ関係のことをてこの原理といいます。イメージされやすいのはTxy線図上での、てこの原理です。上のグラフにTxy線図とタイラインを示します。このグラフの関係は下図のようなドラムに流体をフィードし、出口液と出口ガスにどのような組成で分かれるかを意味しています。グラフの点Fの状態の流体をフィードします。点Fは沸点曲線と露点曲線の間にあるため、気液混相状態にあります。ここでドラムの温度をフィード温度と同じになるよう一定に保った場合、ドラムの中で気液は分離しタイライン上を動きます。その結果、ドラムの下からは点Lの組成の液が出ていき、上からは点Vの組成のガスが出ていきます。したがって、分離後の成分組成は沸点曲線及び露点曲線とタイラインとの交点である点L、点Vの値を読み取ればわかります。加えて、物質収支はタイラインの線分の長さの比から算出することができます。$$V=\frac{LF}{LV}F・・・(1)$$$$L=\frac{FV}{LV}F・・・(2)$$V:気相モル流量、L:液相モル流量F:フィードモル流量LF:線分LFの長さ、FV:線分FVの長さLV:線分LVの長さ気相モル流量V、液相モル流量Lは(1)、(2)式から算出できます。真面目に系全体の物質収支と各成分の物質収支について式を立てれば、同じ値を算出することはできます。この原理は作図で簡便に各成分の組成やモル量を求めることができるので、化工シミュレータを使用する前の簡易検討でよく使用します。ケミカルエンジニアとして精密に計算する能力ももちろん必要ですが、会議の場などでおおまかな値を素早く計算することが求められることがあります。そのようなときに電卓を叩いてパッと数字を答えられるとイメージアップになりますので、ぜひ覚えてみてください。おわりに蒸留のてこの原理について解説しました。おおまかに蒸留分離後の組成を把握できる手法なので便利です。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。※サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。date*日本語が含まれない投稿は無視されますのでご注意ください。任意の状態量mについて成り立つ(1)式のような熱力学的な関係をギブス・デュエム(Gibbs–Duhem)の式といいます。応用的には熱力学的測定データの健全性の確認に使用されています。棚段塔において、トレイの小孔(ガスの通り穴)から液が漏れる現象をウィーピングといいます。ウィーピングが起こっても塔を運転することはできますが、トレイ上の液深が低くなり気液接触の効率が悪化してしまいます。撹拌反応槽では撹拌によって2液が混合し反応が進行しますが、Pv一定でスケールアップしたとしてもラボで得られた反応率やスペックを得られないことがあります。これは混合速度に対する反応速度が相対的に大きい場合に生じやすいです。対流による物質移動流束と分子拡散による物質移動流束の比を表わす無次元数をシャーウッド数Shといいます。実用上は、シャーウッド数に含まれる物質移動係数kを算出するのに使用することが多いです。本記事は撹拌の参考書についてご紹介します。化学工学の他の単位操作と比較して、撹拌は体系化が進んでいない分野だと言われており、わかりやすい参考書は貴重です。解説:主要物質の実測値も記載Fickの法則に使用されている係数を拡散係数Dといいます。この記事では主要な物質の拡散係数の実測値と、推算方法を紹介します。(比揮発度)】を解説:蒸留分離のしやすさを示す指標プロフィールこのブログを運営しているルートです。化学メーカーで働くケミカルエンジニアです。