兩組分汽液平衡

1、第1頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)40分，星期日一、理想雙組分溶液的氣液平衡 1、相律 F：自由度數(shù) C：獨(dú)立組分?jǐn)?shù) ：相數(shù) 2：溫度、壓力兩條件 對雙組分溶液氣液平衡 、 ，所以 在雙組分氣液平衡中，可變化的參數(shù)有：t、p、x、y，所以只要有兩個(gè)確定，則平衡物系的狀態(tài)就確定了，故雙組分的氣液平衡可用一定壓強(qiáng)下的t-x(y)或x-y的函數(shù)關(guān)系或相圖表示。第2頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)40分，星期日2、雙組分理想物系的平衡關(guān)系 理想物系 設(shè)雙組分溶液中（A+B） A：沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，稱易揮發(fā)組分或輕組分 B：沸點(diǎn)高，難揮發(fā)，稱難揮發(fā)組分或重組分分別為A、B在液相中的摩

2、爾分率或液相組成，分別為A、B在氣相中的摩爾分率或氣相組成，為純A、B的飽和蒸汽壓為平衡分壓液相為理想溶液，滿足拉烏爾定律，氣相為理想氣體，滿足道爾頓分壓定律，第3頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)40分，星期日1）用飽和蒸汽壓和相平衡常數(shù)表示氣液平衡關(guān)系理想溶液 氣液平衡時(shí)液相組成與溫度的關(guān)系 氣相組成與溫度的關(guān)系 設(shè) ，稱為相平衡常數(shù)，則為簡單起見，常略去下標(biāo)，以 x表示液相中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)，(1-x)表示難揮發(fā)組分在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)，y和(1-y)分別表示易揮發(fā)組分、難揮發(fā)組分在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)。用相平衡常數(shù)表示的氣液平衡關(guān)系第4頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)4

3、0分，星期日溶液中的組分的揮發(fā)度隨溫度變化 2）用相對揮發(fā)度表示的氣液平衡關(guān)系揮發(fā)度： 當(dāng)體系達(dá)到平衡時(shí)，某組分i在氣相中的分壓pi與其在液相中的摩爾分率的比值叫相對揮發(fā)度，用vi表示。 純組分的揮發(fā)度就是其飽和蒸汽壓。理想溶液 相對揮發(fā)度： 溶液中易揮發(fā)組分對難揮發(fā)組分揮發(fā)度之比叫相對揮發(fā)度，用 表示。若壓強(qiáng)不太高，氣相服從道爾頓分壓定律，則理想溶液 第5頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)40分，星期日用 表示的氣液平衡關(guān)系：氣液平衡方程 說明： ，A比B易揮發(fā)； 越大，揮發(fā)度差異越大，分離越容易； ，A、B揮發(fā)度相同，普通精餾無法分離。第6頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)

4、40分，星期日兩條線三個(gè)區(qū)t0 x(y)1MN飽和液體線飽和蒸汽線過熱蒸汽區(qū)汽液共存區(qū)液相區(qū)3、兩組分理想溶液的氣液平衡相圖：1）溫度組成圖（t-x-y）圖：N：難揮發(fā)組分沸點(diǎn)M：易揮發(fā)組分沸點(diǎn)JAHB：泡點(diǎn)溫度J：泡點(diǎn)H：露點(diǎn)：露點(diǎn)溫度汽液共存時(shí)，yx，可達(dá)到分離目的。第7頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)40分，星期日2、同組分溶液，液體沸騰與氣體冷凝溫度不同。MNJHt0 x(y)1說明二元理想溶液與純組分不同的是：1、沸點(diǎn)（泡點(diǎn)）不是一定值，與組成有關(guān)，介于M、N兩點(diǎn)溫度之間，易揮發(fā)組分增多，泡點(diǎn)下降；第8頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)40分，星期日2）xy圖：第9頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)40分，星期日二、兩組分非理想溶液的汽液平衡具有最低恒沸點(diǎn)的溶液第10頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)40分，星期日具有最高恒沸點(diǎn)的溶液第11