文档介绍：西北大学化工原理第二节双组分溶液的汽液相平衡一 理想物系的汽液相平衡蒸馏过程都涉及两相共存的平衡物系。蒸馏过程是物系在汽—液相间由一相转入另一相的质量传递过程,任何传质过程都是由不平衡趋向于平衡的过程。西北大学化工原理蒸馏操作在操作之前先要确定操作压力P,(一般为常压)此时F=1,若 t 一定,组成便随着之确定。即P一定时, ? t x; ? x y(一一对应的关系). , 2, 2 = = = 所以φ c 1. 相律(自由度) 对双组分蒸馏: 平衡物系涉及到参数 t , P , y , x . (利用归一条件) 对双组分物系,一相中某一组分的摩尔分率确定后,另一组分的摩尔分率也随之而定。则P , t 和组成三个参数中若规定两个,其余的则不能任意给定。西北大学化工原理平衡时: BBBA A AxPPx PP 0 0 ; = = ))(( ))(( BA, (t) , 0 0 00 tBfP tAfP PP B A BA = = ??的饱和蒸汽压下纯组分在溶液温度 A y B y A x B x 描述的是:理想溶液某一组分在汽相中的分压和该组分在液相中的浓度的关系。 2. 拉乌尔定律西北大学化工原理)(. ) ( )1 ( 00 0 0 0 0 00 0 0 0 露点方程泡点方程 BA B A A A A B AAA BA B A A BAA BA PP PP P P x P P yPyx P P PP PP xPxP x P PPP ??==?= = ??=?=?+ + = : (t)fP(t) f P B 0 B A 0 A 代入以上两式得及把= = )() ( )( tftf tfP X B A B A ??= )() ( )( .)( tftf tfP P tf y B A B A A ??= 混合液沸腾的条件是:各组分的蒸汽压之和等于总外压,即 3. 道尔顿分压定律: 西北大学化工原理为非线性的。 AAyx , ??→?计算纯组分的饱和蒸汽压与温度的关系可用安托因公式表示 0 P Ct B AP + ?= 0 log A,B,C为某组分的安托因常数,可查得。即: 可根据泡点或露点(t) ,但一般需试差。因为)() (tftf B A 和 Ct B AP + ?= 0 log 西北大学化工原理纯A的沸点 x A y A t 液相区露点线' A y ' A x 泡点线汽液共存区过热蒸汽区 4. 相平衡图(t--y)和(x--y) 在总压P 一定的条件下,汽液相组成与温度的关系(9--6)或(9--11)可以表示成下图: 组分B的沸点西北大学化工原理 A B D E F G F` x 1 x y 1 总压一定 C 0 温度 t 组成 x (y) 图 9-3 双组分溶液的温度—组成图西北大学化工原理总压一定 0 x y 图9-4 相平衡曲线在恒定总压,不同温度下互成平衡的两组分y=f(x)的关系如上图。因对理想物系y>x,则平衡曲线必在对角线上。注意:在y~x曲线上各点所对应的温度是不同的。 x 西北大学化工原理 5. 相对挥发度对纯组分,它的饱和蒸汽压就反映了它的挥发性的大小;对混合溶液,某一组分的挥发性因为其它组分的存在而发生改变。此时混合液中的两组分的挥法度之比叫相对挥发度 0 AA P = υ B B B A A A x P x P = = υυ, α)1 ( )1 ( A A A A B B A A B B A A B A x y x y x y P x y P x P x P ??= = == υυα西北大学化工原理 A A x x y )1(1 ?+ = αα相平衡方程(表示汽液两相的组成关系) 0 0 0 B B A 0 B A xPP x P P ; ,11 , 1 ; ,1 B A B B A A B P P x P x P == = = <> ≠= ααααα对于理想溶液可用精馏的方法来分离时或即时故溶液不能分离时当 B A B A B B A A B B A A B A x x y y x y x y x P x P αυυα= ?=== 又由