两组分汽液平衡

1、第1页，共12页，2022年，5月20日，2点40分，星期日一、理想双组分溶液的气液平衡 1、相律 F：自由度数 C：独立组分数 ：相数 2：温度、压力两条件 对双组分溶液气液平衡 、 ，所以 在双组分气液平衡中，可变化的参数有：t、p、x、y，所以只要有两个确定，则平衡物系的状态就确定了，故双组分的气液平衡可用一定压强下的t-x(y)或x-y的函数关系或相图表示。第2页，共12页，2022年，5月20日，2点40分，星期日2、双组分理想物系的平衡关系 理想物系 设双组分溶液中（A+B） A：沸点低，易挥发，称易挥发组分或轻组分 B：沸点高，难挥发，称难挥发组分或重组分分别为A、B在液相中的摩

2、尔分率或液相组成，分别为A、B在气相中的摩尔分率或气相组成，为纯A、B的饱和蒸汽压为平衡分压液相为理想溶液，满足拉乌尔定律，气相为理想气体，满足道尔顿分压定律，第3页，共12页，2022年，5月20日，2点40分，星期日1）用饱和蒸汽压和相平衡常数表示气液平衡关系理想溶液 气液平衡时液相组成与温度的关系 气相组成与温度的关系 设 ，称为相平衡常数，则为简单起见，常略去下标，以 x表示液相中易挥发组分的摩尔分数，(1-x)表示难挥发组分在液相中的摩尔分数，y和(1-y)分别表示易挥发组分、难挥发组分在气相中的摩尔分数。用相平衡常数表示的气液平衡关系第4页，共12页，2022年，5月20日，2点4

3、0分，星期日溶液中的组分的挥发度随温度变化 2）用相对挥发度表示的气液平衡关系挥发度： 当体系达到平衡时，某组分i在气相中的分压pi与其在液相中的摩尔分率的比值叫相对挥发度，用vi表示。 纯组分的挥发度就是其饱和蒸汽压。理想溶液 相对挥发度： 溶液中易挥发组分对难挥发组分挥发度之比叫相对挥发度，用 表示。若压强不太高，气相服从道尔顿分压定律，则理想溶液 第5页，共12页，2022年，5月20日，2点40分，星期日用 表示的气液平衡关系：气液平衡方程 说明： ，A比B易挥发； 越大，挥发度差异越大，分离越容易； ，A、B挥发度相同，普通精馏无法分离。第6页，共12页，2022年，5月20日，2点

4、40分，星期日两条线三个区t0 x(y)1MN饱和液体线饱和蒸汽线过热蒸汽区汽液共存区液相区3、两组分理想溶液的气液平衡相图：1）温度组成图（t-x-y）图：N：难挥发组分沸点M：易挥发组分沸点JAHB：泡点温度J：泡点H：露点：露点温度汽液共存时，yx，可达到分离目的。第7页，共12页，2022年，5月20日，2点40分，星期日2、同组分溶液，液体沸腾与气体冷凝温度不同。MNJHt0 x(y)1说明二元理想溶液与纯组分不同的是：1、沸点（泡点）不是一定值，与组成有关，介于M、N两点温度之间，易挥发组分增多，泡点下降；第8页，共12页，2022年，5月20日，2点40分，星期日2）xy图：第9页，共12页，2022年，5月20日，2点40分，星期日二、两组分非理想溶液的汽液平衡具有最低恒沸点的溶液第10页，共12页，2022年，5月20日，2点40分，星期日具有最高恒沸点的溶液第11