第九章蒸馏第二节PPT课件

.,1,第九章蒸馏,9.1概述,9.2两组分溶液的气液平衡,9.2.1两组分理想物系的气液平衡,.,2,一、理想物系相律,1.理想物系液相为理想溶液，服从拉乌尔定律。气相为理想气体，服从理想气体定律或道尔顿分压定律。2.相律对双组分气液平衡物系：f=C-+2=2,.,3,3.拉乌尔定律,一、理想物系泡点方程,当理想溶液气液两相呈平衡时，溶液上方组分的分压与溶液中该组分的摩尔分数成正比。,拉乌尔定律,.,4,整理，得,泡点方程,气液平衡时液相组成与平衡温度间的关系,安托尼方程,溶液上方的总压等于各组分的分压之和,一、理想物系泡点方程,.,5,3.道尔顿分压定律,设平衡的气相遵循道尔顿分压定律，即,一、理想物系露点方程,将泡点方程代入，得,露点方程,.,6,二、气-液平衡关系式（理想物系）,令,平衡常数,用平衡常数表示的气液平衡方程,1.用饱和蒸汽压或平衡常数表示的气液平衡关系,.,7,2.以相对挥发度表示的气液平衡方程,挥发度定义,对于理想物系，有,(1)挥发度,二、气-液平衡关系式（理想物系）,.,8,相对挥发度定义,(2)相对挥发度,对于理想物系，有,相对挥发度,二、气-液平衡关系式（理想物系）,.,9,由道尔顿分压定律，有,(3)以相对挥发度表示的气液平衡方程,二、气-液平衡关系式（理想物系）,.,10,略去下标，经整理可得,蒸馏操作1，值愈大，分离愈容易。,讨论,若=1，不能用普通蒸馏方法分离。,以相对挥发度表示的气液平衡方程,二、气-液平衡关系式（理想物系）,.,11,三、气液平衡方程的应用,1.计算泡点温度,设：t0,ki,yi,NO,YES,tb=t0,已知、x求t、y,.,12,2.计算露点温度,设：t0,ki,xi,NO,YES,td=t0,三、气液平衡方程的应用,已知、y求t、x,.,13,3.计算气液平衡组成,t,ki,给定xi,yi,列表,三、气液平衡方程的应用,已知、t求xy关系,.,14,课外资料：气液平衡数据获取途径,1.由安托尼方程求取,2.由手册查得,权威的气液平衡数据手册GmehlimgJ,etal.Vapor-LiquidEquilibriumDataCollection,3.由实验测定,安托尼方程,.,15,四、气液平衡相图,1.温度组成图,在恒定的总压下，溶液的平衡温度随组成而变，将平衡温度与液（气）相的组成关系标绘成曲线图，该曲线图即为温度一组成图。,t-xy图,理想物系的相图可由泡点、露点方程得,.,16,苯甲苯混合液的t-x-y图,饱和蒸气线,饱和液体线,过冷液体,过热蒸气,气液共存,泡点,露点,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。,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。,在t-x线下方为过冷液相区。在t-y线上方为过热气相区。在两线之间为两相共存区，即气、液相平衡区。,t-x-y图线说明：,.,18,从过冷液体至过热气体的变化过程,.,19,2.气液相组成图,气液相组成图直观地表达了在一定压力下，处于平衡状态的气液两相组成的关系，在蒸馏计算中应用最为普遍。,四、气液平衡相图,xy图,理想物系的相图可由相平衡方程得,.,20,苯甲苯混合液的x-y图,平衡线,对角线,平衡线与对角线之间的距离越大,分离越容易,x1与y1互成平衡,.,21,x-y相图小结：,（1）组成均以易挥发组分的组成表示，故曲线位于对角线上方,（2）平衡线上不同点代表一个气、液平衡状态，即对应一组x、y、t，且y(或x)越大，t愈低。,（3）平衡线距对角线越远，物系越易分离。,（4）压力增加，平衡线靠近对角线。,.,22,五、压力对相图的影响,压力越大，t-x线与t-y线之间的区域变小并上移（下图），相对挥发度越小，x-y平衡线越靠近对角不利于用一般蒸馏分离。,.,23,五、压力对温度组成图的影响,.,24,第九章蒸馏,9.1蒸馏过程概述,9.2两组分溶液的气液平衡,9.2.1两组分理想物系的气液平衡,9.2.2两组分非理想物系的气液平衡,.,25,一、非理想物系分类,1.液相为非理想溶液，气相为理想气体2.液相为理想溶液，气相为非理想气体3.液相为非理想溶液，气相为非理想气体实际生产中，第一种情况遇到的较多。,化工生产中遇到的物系大多为非理想物系。,.,26,一、非理想物系气液平衡方程,液相为非理想溶液，气相为理想气体,.,27,一、非理想物系举例,1.乙醇-水具有最大正偏差、具有最低恒沸点（