化工原理.双组分溶液的汽液相平衡.ppt

双组分溶液的汽液关系
汽液相平衡
挥发度与相对挥发度
双组分溶液的汽液相平衡
组分: A、B
变量: t、p、xA、 yA
相数: 气相、液相
一定压力下: 液相(汽相)组成xA(yA)与温度t存在一一对应关系, 气液组成之间xA~yA也存在一一对应关系。
自由度:
1、相律分析:
双组分溶液的汽液关系
pA,pB ——汽相上方A、B组分的分压,Pa;
pA0 , pB0 ——溶液温度下纯组分的饱和蒸汽压,Pa;
xA , xB ——液相中A、B组分的摩尔分率。
对于理想溶液:
1. 拉乌尔定律( Raoult’s Law)
汽液相平衡
2、泡点与露点方程
——泡点方程
液相组成 x 与温度(泡点)的关系
气相组成yA与温度(露点)的关系
——露点方程
3、温度~组成图(t~x~y图)
两条线:气相线(露点线)
yA~t 关系曲线
液相线(泡点线)
xA~t 关系曲线
五个区域:液相区
气、液共存区
气相区
过冷液体区
过热蒸汽区
4、x~y图
对角线 y=x 为辅助曲线
x~y曲线上各点具有不同的温度;
平衡线离对角线越远,挥发性差异越大,物系越易分离。
挥发度与相对挥发度
组分的挥发度: 是该物质挥发难易程度的标志,表示。
pA、 pB——汽液平衡时,组分A,B在气相中的分压;
xA、xB——汽液平衡时,组分A,B在液相中的摩尔分率。
混合液某组分挥发度:
1. 挥发度
理想溶液有:
2. 相对挥发度(以α表示)
理想气体:
一般物系:
对于二元物系:yB=1-yA xB=1-xA
即
——相平衡方程
理想溶液:
4. 平均相对挥发度

气相中两组分组成之比是液相中两组分组成之比
的倍数
α标志着分离的难易程度
α愈大, 平衡线愈远离对角线,物系愈易分离
α= 1, 形成共沸物,无法用普通蒸馏方法分离