Тепловой баланс

(115)

где - энтальпия отгона, - потери тепла.

Из (115) получают удельный расход тепла в кубе

(116)

Перегонка с водяным паром.

Применяется, когда жидкость не смешивается с водой, и довольно часто для отделения высококипящих жидкостей от нелетучих загрязнений. Схема установки представлена на рис.127.

Рис. 127. Схема установка для перегонки с водяным паром.

1.Куб. 2.Конденсатор. 3.Отстойник.

Пузырьки водяного пара (В), проходя через слой жидкости А в кубе 1

(Н>0.6 м), насыщаются компонентом А. Паровая смесь (А+В) направляется в конденсатор 3, охлаждаемый водой. Конденсат перетекает в отстойник (сепаратор) 3, где жидкая смесь расслаивается: на жидкость А (например, толуол) и жидкость В (вода).

Общее давление паровой смеси при полном насыщении

Практически

- степень насыщения ( =1 для пузырькового режима кипения).

При перегонке под атмосферным давлением Р=760 мм рт. ст.

Тогда

Это означает, что температура перегонки будет ниже 100 ⁰С.

Правило фаз Гиббса: С+Ф=К+n.

Для данной системы число фаз Ф=3 (жидкости А и В, пар). Тогда число степеней свободы системы: С+3=2+2, С=1.

Для такой системы температура кипения не зависит от состава фаз, как это показано на рис.128 (изотерма и изобара равновесия).

Рис.128. Изотерма (а) и изобара (б) равновесия для системы С=1.