文档介绍：第八章流体相平衡
课时:4学时
要求:
1、掌握相平衡的判据,了解相平衡处理方法;
2、二元系组分活度系数与组成间的关系;
3、掌握简单相平衡计算方法
内容:
相平衡的判据和处理方法
二元系组分活度系数与组成间的关系
汽液平衡

汽液相平衡数据热力学一致性检验
第八章流体相平衡
1、相平衡的有关概念
相:体系中的一个均匀空间,其性质和其余部分有区别,
每个相都是一个敞开体系,能与相邻的相进行物质
交换和能量交换。
相迁移:物质从一个相迁移到另一相的过程,叫该物质
的相迁移过程。
相平衡:当物质迁移停止时,此时各相的性质和组成不
再随时间而变化——相平衡(相间的平衡),此时
各相间某些性质如密度、粘度、焓、熵等相差很大,
而有些性质如温度、压力却是相等的。
2、研究相平衡的意义
第八章流体相平衡
(1)为分析解决传质分离设备的设计、操作和控制
提供理论依据
(2)为新工艺、新产品和新技术的开发提供相平衡数
据和相平衡热力学模型
1、普适判据——熵判据
依据:熵增原理——dS孤0,即熵增大到最大值时,
体系达平衡。 dS孤=0
特点:需要同时考虑体系和环境的变化,应用不太方便。
2、自由焓判据
依据:恒温恒压下,只做体积功的封闭体系的一切自发
过程必将引起体系自由焓的减少,达到平衡时,
体系自由焓最小。即体系达平衡: dG(T,P)=0
特点:T,P易测易控,应用广泛。
相平衡判据
一、相平衡判据
相平衡判据和处理方法
相平衡判据
3、化学位判据
对于多组分两相平衡的封闭体系(α相、β相),每一
相都可视为一个敞开体系,两相之间有物质交换,对于单
相敞开体系,根据变组成体系热力学基本关系式有:
当T,P一定时,封闭体系的自由焓为两相之和:
自由焓判据
相平衡判据
同理,对于多相(相)多组分(N组分)体系的相平
衡判据为:
相平衡判据
4、逸度判据
恒温
积分:
对每个相中组分化学位有:
根据化学位判据
即达到平衡状态时,多
相平衡体系中,每个组分
在各相中的逸度必相等。
相平衡判据
1、汽液平衡的处理方法
(1)
气液平衡
低压、加压情况
二、相平衡的处理方法
(2)
相平衡判据
汽液平衡
适用于高压或常压情况
(3)
液液平衡
2、汽液平衡四种情形(见表7-1)
相平衡判据
情形
汽相
液相
举例
适用范围
1
理想气体混合物道尔顿分压定律
理想溶液
拉乌尔定律
同分异构体或同系物构成的体系

2
非理想气体混合物但属理想溶液
理想溶液
Lewis—Randall规则
烃类混合物

3
理想气体
混合物
非理想溶液
大部分体系
低压
4
非理想溶液
非理想溶液
含超临界
组分体系
高压
表8-1 汽液平衡情形