溶液的气液相平衡.ppt

文档介绍：溶液的气、液相平衡
蒸馏过程：气液两相间的传质过程；
过程的极限：气、液相平衡。
相平衡关系：两相或多相接触达物理平衡时，各相组成之间
的关系。
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气、液相平衡的自由度

根据相律有：
对于双组分物系的气液平衡：
即双组分物系气、液相平衡的自由度为2。
对多组分物系的气、液相平衡的自由度为组分数C。
双组分物系的独立变量：
汽相组成 y、液相组成 x、温度 T 、 压力P 。
可见：规定其中的两个，则系统平衡状态即定。一般蒸馏压力恒定，故仅有一个自由度。
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溶液气、液相平衡的条件及表示方法
（1）多组分体系相平衡的条件
所有各相的温度、压力及每一个组分的化学势相等。
故：气、液两相平衡条件可表示如下：
经热力学推导得到：
（2） 体系相平衡的表示方法
组分i的气、液相平衡常数
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理想体系的气、液相平衡关系
理想体系：气相符合道尔顿（Dalton）分压定律；
液相全部浓度范围内服从拉乌尔（Raoult）定律。
（1）平衡常数法
对理想体系：
则:
可由Antoine公式确定：
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说明：
① 理想体系的相平衡常数仅与体系的温度有关；
② 互呈平衡的气、液相组成符合归一方程，即
③ 泡点计算
利用归一方程
给定系统的操作压力以及混合物的组成xi时，即可求该体系在压力p下的泡点tb。
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输入: p xi ； Antoine常数
Tb初值
pi0 Ki
yi, =yi-1
N
输出：Tb, xi, yi
结束
Y
Tb=Tb-fn/fn’
计算步骤：
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④ 露点计算
利用归一方程
给定系统的操作压力以及气相组成yi时，即可确定该体系在压力p下的露点td。
对双组分理想体系：
于是有：
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关于平衡计算的说明：
（1）已知 P、 t ， 求 相互平衡的 x 、 y ， 不必试差
t　→ pA0, pB0 　→ x , y
（2）已知 x ， 求与之平衡的 y, t

或 已知 y 求与之平衡的 x , t ，试差计算
试算过程为：
假设 t
x
判断x
y
假设 t
x
y
判断 y
x
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（2）相图
① 温度-组成图（t-x-y）
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① 曲线 t-x 表示恒定压力下，饱和液体组成与泡点的关系，
称为饱和液体线或泡点曲线。
② 曲线t-y表示恒定压力下，饱和蒸气的组成和露点的关系，
称为饱和蒸气线或露点曲线。
③ 在t-x 线下方为过冷液相区。
④ 在t-y 线上方为过热气相区。
⑤ 在两线之间为两相共存区，即气、液相平衡区。
图线说明：
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