化工原理第六章(概述、雙組分溶液的氣液相平衡)

第六章蒸餾一、概述(ɡàishù)二、雙組分溶液(róngyè)的氣液相平衡1、溶液(róngyè)的蒸氣壓2、兩組分理想物系的汽液相平衡3、兩組分非理想物系的汽液平衡精品資料2023/2/41、什么是蒸餾？一、概述(ɡàishù)【定義(dìngyì)】是分離液體混合物的單元操作之一。【例如】（1）將原油蒸餾可得到汽油、煤油、柴油及重油等；（2）將混合芳烴蒸餾可得到苯、甲苯及二甲苯等；（3）將液態(tài)空氣蒸餾可得到純態(tài)的液氧和液氮等。精品資料2023/2/4石油(shíyóu)的常壓蒸餾精品資料2023/2/42、蒸餾(zhēngliú)的依據(jù)（1）液體混合物中各組分（component）揮發(fā)性（volatility）的大小不同；（2）在分離設(shè)備中，以熱能(rènéng)為媒介使其部分汽化，形成汽、液兩相物系；（3）在汽相富集輕組分，液相富集重組分，使液體混合物得以分離。精品資料2023/2/43、輕組分(zǔfèn)與重組分(zǔfèn)【輕組分】沸點低、揮發(fā)性大的組分；【重組(zhònɡzǔ)分】沸點高、揮發(fā)性小的組分。【例如】乙醇——水體系乙醇（沸點78.4℃）是輕組分，水（沸點100℃）是重組(zhònɡzǔ)分；苯——甲苯體系苯（沸點80.1℃）是輕組分，甲苯（沸點110.8℃）是重組(zhònɡzǔ)分。精品資料2023/2/4乙醇＋水加熱汽相：醇富集液相：水富集冷凝冷卻乙醇產(chǎn)品廢水乙醇——水體系(tǐxì)的蒸餾分離精品資料2023/2/4蒸餾釜冷凝器蒸汽(zhēnɡqì)乙醇(yǐchún)＋水加熱接管產(chǎn)品儲罐精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精餾塔精品資料2023/2/44、蒸餾(zhēngliú)分離的特點（1）通過蒸餾分離可以直接獲得所需要的產(chǎn)品(chǎnpǐn)。而吸收、萃取等分離方法，由于有外加的溶劑，需進一步使所提取的組分與外加組分再行分離，因而蒸餾操作流程通常較為簡單。（2）蒸餾過程適用于各種濃度混合物的分離，而吸收、萃取等操作，只有當被提取組分濃度較低時才比較經(jīng)濟。精品資料2023/2/4粗甲醇精餾(jīnɡliú)工藝流程圖精品資料2023/2/4【說明】（1）在萃取相中不能直接(zhíjiē)獲得所需要的產(chǎn)品；（2）如果組分的濃度太大，所需要的溶劑（萃取劑）用量太大，后續(xù)的分離任務(wù)重，不經(jīng)濟。精品資料2023/2/4【例如】可將空氣加壓液化(yèhuà)，再用精餾方法獲得氧、氮等產(chǎn)品；（分離氣態(tài)混合物）【再如】脂肪酸的混合物，可用加熱使其熔化，在減壓下條件下用蒸餾方法進行分離。（分離固態(tài)混合物）（3）蒸餾(zhēngliú)分離的適用范圍廣，它不僅可以分離液體混合物，而且可用于氣態(tài)或固態(tài)混合物的分離。精品資料2023/2/4【流程說明】空氣通過過濾器除去塵埃等固體(gùtǐ)雜質(zhì)，進入壓縮機壓縮，再經(jīng)過分子篩凈化器除去水蒸氣和二氧化碳等雜質(zhì)氣體。然后進行冷卻、降壓，當溫度降至-170℃左右時，空氣開始部分液化進入精餾塔，根據(jù)空氣中各氣體的不同沸點進行分餾。精品資料2023/2/4（4）蒸餾操作是通過(tōngguò)對混合液加熱建立汽液兩相體系的，所得到的汽相還需要再冷凝液化。因此，蒸餾操作能耗能較大。蒸餾過程中的節(jié)能是個值得重視的問題。精品資料2023/2/45、蒸餾(zhēngliú)過程的分類①簡單蒸餾(zhēngliú)和平衡蒸餾(zhēngliú)【特點】為單級蒸餾(zhēngliú)過程；【用途】①混合物中各組分的揮發(fā)度相差較大；②對分離要求不高的物系。（1）按蒸餾原理

精品資料2023/2/4【特點】為多級蒸餾過程；【用途】適用(shìyòng)于難分離物系（相對揮發(fā)度較?。┗?qū)Ψ蛛x要求較高的場合；②精餾(jīnɡliú)③特殊精餾【特點】采用特殊方法進行的精餾（如萃取精餾、恒沸精餾）；【用途】適用于某些普通精餾難以分離或無法分離的物系。精品資料2023/2/4（2）按蒸餾(zhēngliú)操作方式【特點】具有操作靈活、適應(yīng)性強等優(yōu)點，主要(zhǔyào)應(yīng)用于小規(guī)模、多品種或某些有特殊要求的場合，間歇蒸餾為非穩(wěn)態(tài)操作?！鹃g歇蒸餾】原料液一次性加入到分離設(shè)備中，在分離過程中，不再加入原料液。精品資料2023/2/4【連續(xù)蒸餾(zhēngliú)】原料液連續(xù)不斷的加入到分離設(shè)備中，連續(xù)不斷的獲得各種產(chǎn)品。【特點】具有生產(chǎn)(shēngchǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作方便等優(yōu)點，主要應(yīng)用于生產(chǎn)(shēngchǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品質(zhì)量要求高等場合，連續(xù)蒸餾為穩(wěn)態(tài)操作。精品資料2023/2/4（3）按分離物系中組分(zǔfèn)的數(shù)目【雙組分精餾】分離的液體混合物中有兩種組分?！径嘟M分精餾】分離的液體混合物中有三種(sānzhǒnɡ)或以上的組分。【說明】工業(yè)生產(chǎn)中，絕大多數(shù)為多組分精餾，但兩組分精餾的原理及計算原則同樣適用于多組分精餾，只是在處理多組分精餾過程時更為復(fù)雜些，因此，本課程以兩組分精餾為基礎(chǔ)來討論有關(guān)問題。精品資料2023/2/4甲醇二甲醚乙醇異丙醇正丙醇異丁醇81.50.0160.0350.0050.0080.007正丁醇甲酸甲酸甲酯丙酮水0.0030.0550.0550.00218.37以天然氣為原料合成(héchéng)甲醇組成表精品資料2023/2/4ABCDBCDABCDCD四組分(zǔfèn)三塔串聯(lián)精餾流程圖精品資料2023/2/4（4）按操作(cāozuò)壓力【常壓蒸餾】常壓下泡點為室溫至150℃左右(zuǒyòu)的液體混合液，一般采用常壓（大約1atm）蒸餾；【加壓蒸餾】常壓下為氣態(tài)（如空氣、石油氣）或常壓下泡點為室溫的混合物，常采用加壓（操作壓力高于1atm）蒸餾；【減壓蒸餾】對于常壓下泡點較高或熱敏性混合物（高溫下易發(fā)生分解，聚合等變質(zhì)現(xiàn)象），宜采用減壓（操作壓力低于1atm）蒸餾。精品資料2023/2/4【原油蒸餾(zhēngliú)工藝簡介】原油(yuányóu)常減壓蒸餾流程示意圖塔頂壓力約為130～170kPa塔頂壓力約為1～5kPa精品資料2023/2/4石油煉制中使用(shǐyòng)的250萬噸常減壓裝置常壓塔減壓塔精品資料2023/2/45、蒸餾與吸收(xīshōu)之異同（1）共同(gòngtóng)處①均為氣液兩相的傳質(zhì)過程；②所使用的主體設(shè)備相同。（2）不同之處①分離的對象不同；②分離的依據(jù)不同；③吸收僅為質(zhì)量傳遞過程，蒸餾為熱質(zhì)傳遞過程。精品資料2023/2/4（1）什么是飽和蒸氣壓？二、雙組分溶液(róngyè)的氣液相平衡1、飽和(bǎohé)蒸氣壓【定義】（1）在密閉容器內(nèi)，在一定溫度下，純組分液體的氣液兩相達到平衡狀態(tài)，稱為飽和狀態(tài)；（2）其蒸氣稱為飽和蒸氣，其壓力就是飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。精品資料2023/2/4（1）一般說來，某一純組分液體的飽和(bǎohé)蒸氣壓只是溫度的函數(shù)，隨溫度升高而增大?！編c說明(shuōmíng)】精品資料2023/2/4（2）在相同(xiānɡtónɡ)溫度下，不同液體的飽和蒸氣壓不同。液體的揮發(fā)能力越大，其飽和蒸氣壓就越大?！纠纭?5℃時，乙醇（A）、水（B）的飽和蒸氣壓分別為：

pA0＝7.86kPapB0＝3.17kPa【結(jié)論】飽和蒸氣(zhēnɡqì)壓是表示液體揮發(fā)能力的屬性之一。精品資料2023/2/4（3）液體(yètǐ)混合物在一定溫度下也具有一定的蒸氣壓，但其中各組分的蒸氣壓（分壓pA）與其單獨存在時的飽和蒸氣壓（pA0）不同。（4）對于二組分混合物，由于B組分的存在，使A組分在氣相中的蒸氣分壓比其在純態(tài)時的飽和蒸氣壓要小。精品資料2023/2/42、飽和蒸氣(zhēnɡqì)壓的獲取（1）通過實驗測定；（2）由各種數(shù)據(jù)(shùjù)手冊查找。苯（A）和甲苯（B）的飽和蒸汽壓表

101.386.074.363.354.046.040.0pB0，kPa240.0204.2179.2155.7135.5116.9101.3pA0，kPa110.6105.0100.095.090.085.080.1溫度，℃【特點】飽和蒸氣壓隨溫度升高而增大。精品資料2023/2/4（3）在缺乏數(shù)據(jù)時，純組分的飽和(bǎohé)蒸氣壓與溫度的關(guān)系可以用下列經(jīng)驗公式表示【安托因（Antoine）方程】：式中p0——純組分液體的飽和蒸氣(zhēnɡqì)壓，kPa；t——溫度，℃（K）；A、B、C——Antoine常數(shù)?？捎蓴?shù)據(jù)手冊查得。精品資料2023/2/4苯與甲苯(jiǎběn)、乙苯的安托因常數(shù)表組分ABC苯6.8981206.35220.24甲苯6.9531343.94219.58乙苯6.9541421.91212.93精品資料2023/2/43、理想(lǐxiǎng)物系所謂理想物系是指液相和汽相應(yīng)符合以下(yǐxià)條件：（1）液相為理想溶液，遵循拉烏爾定律。（2）汽相為理想氣體，遵循道爾頓分壓定律。當總壓不太高（一般不高于104kPa）時汽相可視為理想氣體。精品資料2023/2/4【有關(guān)說明】（1）理想物系的相平衡是相平衡關(guān)系(guānxì)中最簡單的模型，容易獲得有關(guān)規(guī)律；（2）嚴格地講，理想溶液并不存在，故理想物系也不存在；（3）對于化學(xué)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)極相近的組分組成的物系，如苯—甲苯、甲醇—乙醇、常壓及150℃以下的各種輕烴的混合物，可近似按理想物系處理。精品資料2023/2/4【結(jié)論】在x（液相組成）、y（汽相組成）、t（溫度）、P（壓強(yāqiáng)）四個變量中，只有兩個是可以獨立變化的。根據(jù)相律，平衡關(guān)系的自由度F為：由于：K=2Φ=2，故平衡物系的自由度

F=2（1）蒸餾(zhēngliú)過程中汽液兩相平衡時的特點4、汽液平衡的關(guān)系精品資料2023/2/4表示相平衡關(guān)系通常可以采用以下三種(sānzhǒnɡ)方法：（1）使用氣液相平衡數(shù)據(jù)表；（2）使用各種相圖；（3）使用平衡關(guān)系式。（2）氣液相平衡的表示(biǎoshì)方法精品資料2023/2/4（3）氣液相平衡(pínghéng)數(shù)據(jù)表【特點(tèdiǎn)】（1）直觀?？芍苯佑蓴?shù)據(jù)表讀取氣、液相組成與溫度之間的關(guān)系；（2）信息不齊全，數(shù)據(jù)不連續(xù)。000.0580.1280.1560.3040.2560.4530.3760.5960.5080.7210.6590.8300.8230.9231.01.0xy110.6108.0104.0100.096.092.088.084.080.1t（℃）苯－甲苯的氣液相平衡數(shù)據(jù)（101.3kPa）精品資料2023/2/4t(℃)10096.491.287.781.778.075.3x00.020.060.100.200.300.40y00.1340.3040.4180.5790.6650.729t(℃)73.171.269.367.666.065.064.5x0.500.600.700.800.900.951.00y0.7790.8250.8700.9150.9580.9791.00甲醇—水溶液平衡(pínghéng)數(shù)據(jù)（101.3kPa）精品資料2023/2/4【結(jié)構(gòu)】在一定的操作條件（T、P）下，將氣液兩相平衡時的氣、液相組成在二維的直角坐標圖表示出來?！咎攸c】用相圖來表達汽液平衡關(guān)系較為直觀，數(shù)據(jù)(shùjù)連續(xù)。蒸餾中常用的相圖為：①恒壓下的溫度—組成圖②恒壓下的汽相—液相組成圖。（4）汽液平衡(pínghéng)相圖精品資料2023/2/4①溫度(wēndù)——組成（t-x-y）圖【基本原理】在恒定的總壓（P一定）下，汽、液的組成（x、y）隨平衡溫度（t）而變；【構(gòu)成】將平衡溫度（t）與液（汽）相的組成（x、y）關(guān)系(guānxì)標繪成曲線圖，該曲線圖即為溫度——組成圖或t-x-y圖。精品資料2023/2/4t℃xy110.63001100.01330.03071060.1030.2151020.20310.3801980.31310.527940.43630.6572900.5750.7725860.73060.8734820.90730.96280.11.01.0t℃xy102℃0.20310.3801P=101.3kPa常壓下苯－甲苯體系的溫度(wēndù)組成圖（t-x-y）精品資料2023/2/4【結(jié)構(gòu)特點(tèdiǎn)】兩條線；兩個點；三個區(qū)。泡點線汽液共存(gòngcún)區(qū)露點線液相區(qū)過熱蒸汽區(qū)泡點露點P=101.3kPa【相關(guān)信息】壓力（P），溫度（t），組成（x，y）。精品資料2023/2/4【什么(shénme)是泡點、露點？】【泡點】一種液態(tài)混合物開始汽化(qìhuà)出現(xiàn)第一個汽泡所對應(yīng)的平衡狀態(tài)；【露點】一種氣態(tài)混合物開始冷凝出現(xiàn)第一個液滴所對應(yīng)的平衡狀態(tài)；【泡點與露點的特性】（1）泡點與露點是相圖中的一個物系點，代表了物系的一種平衡狀態(tài)；（2）泡點與露點的狀態(tài)由物系的溫度（T）、壓力（P）、氣液相組成x、y共同決定。精品資料2023/2/4【泡點、露點的有關(guān)(yǒuguān)參數(shù)】【泡點溫度】在恒壓下加熱一種液態(tài)混合物，開始汽化(qìhuà)出現(xiàn)第一個汽泡所對應(yīng)的溫度；【泡點壓力】在恒溫下降低物系的壓力，當液態(tài)混合物開始汽化(qìhuà)出現(xiàn)第一個汽泡所對應(yīng)的壓力；【露點溫度】在恒壓下冷卻一種氣態(tài)混合物，開始冷凝出現(xiàn)第一個液滴所對應(yīng)的溫度；【露點壓力】在恒溫下壓縮一種氣態(tài)混合物，開始冷凝出現(xiàn)第一個液滴所對應(yīng)的壓力。精品資料2023/2/4【沸點(fèidiǎn)與泡點溫度的區(qū)別】【沸點】在一定壓力下，純組分(zǔfèn)開始汽化的溫度?！九蔹c溫度】在一定壓力下，混合物開始汽化的溫度。對于一定的純組分(zǔfèn)，沸點僅與壓力有關(guān)。當壓力不變時，其沸點也不改變；[t=f（p）]對于混合物，泡點溫度隨壓力以及混合物的組成而改變。當壓力一定時，其泡點溫度隨混合物的組成而改變。[t=f（p、x）]精品資料2023/2/4②汽—液相組成(zǔchénɡ)圖（x–y圖）【結(jié)構(gòu)】在一定壓力下，以x為橫坐標，y為縱坐標所作出曲線。圖中的曲線代表液相組成和與之平衡的汽相組成間的關(guān)系，稱為平衡曲線。【特點】x–y圖直觀地表達了處于平衡狀態(tài)的汽液兩相組成的關(guān)系，在蒸餾(zhēngliú)計算中應(yīng)用最為普遍。【應(yīng)用】若已知某溫度下的液相組成x1，可由平衡曲線直接獲得與之平衡的汽相組成y1，反之亦然。精品資料2023/2/4t（℃）xy81.01.01.084.00.8230.92388.00.6590.83092.00.5080.72196.00.3760.596100.00.2560.453104.00.1560.304108.00.0580.128110.600苯－甲苯的x－y相圖（101.3kPa）【說明】曲線上的任一點表示P一定，t不同的氣液相平衡(pínghéng)組成。91℃100℃.精品資料2023/2/4（1）對于理想物系，汽相組成y恒大于液相組成x，故平衡線位于對角線上方。平衡線偏離對角線愈遠，表示該溶液(róngyè)愈易分離。（2）x－y曲線是在恒定壓力、不同溫度下測得的。但實驗表明，在總壓變化范圍為20～30%下，x－y曲線變動不超過2%。（在精餾塔內(nèi)，塔頂、塔底的壓力不同，但變化范圍不大）【兩點說明(shuōmíng)】精品資料2023/2/4法國物理學(xué)家F.M.拉烏爾于1887年在實驗(shíyàn)基礎(chǔ)上提出：對于理想溶液，在一定溫度下氣液相平衡時，溶液上方氣相中任意組分所具有的分壓等于該組分在相同溫度下的飽和蒸汽壓乘以該組分在液相中的摩爾分數(shù)，即：（5）理想物系的汽液平衡(pínghéng)關(guān)系——拉烏爾定律（Raoult'slaw）精品資料2023/2/4根據(jù)拉烏爾定律，則有：整理上式得到：——泡點方程

溶液上方的總壓p等于各組分的分壓之和，即：——道爾頓分壓定律5、泡點方程(fāngchéng)精品資料2023/2/4【泡點方程的意義】表示(biǎoshì)汽液平衡時液相組成與平衡溫度（泡點溫度）之間的關(guān)系?！九蔹c方程的用途】①根據(jù)(gēnjù)泡點方程可計算一定壓力（p）下，某液體混合物（xA）的泡點溫度。（試差法）②若已知氣液相平衡溫度（t），則可用泡點方程計算其在一定壓力（p）下的液相組成（xA）。精品資料2023/2/4【泡點溫度(wēndù)的求算（試差法）】（1）根據(jù)體系(tǐxì)，先假設(shè)一個泡點溫度t；（2）由假設(shè)的泡點溫度，查得（或計算）各組分在純態(tài)時的飽和蒸氣壓pA0、pB0；（3）根據(jù)操作壓強p，由泡點方程計算xA；（4）若與已知條件（xA）相符，則計算有效；否則，重新假設(shè)。精品資料2023/2/4【例】計算(jìsuàn)含苯0.5（摩爾分率）的苯—甲苯混合液在總壓101.3kPa下的泡點溫度。苯（A）—甲苯（B）的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)如本例附表所示。溫度，℃80.185.090.095.0100.0105.0110.6pA0，kPa101.3116.9135.5155.7179.2204.2240.0pB0，kPa40.046.054.063.374.386.0101.3精品資料2023/2/4【解】設(shè)泡點溫度(wēndù)t＝95℃，查附表得：由泡點方程(fāngchéng)可得：計算結(jié)果表明，所設(shè)泡點溫度偏高。假設(shè)不成立，計算無效。精品資料2023/2/4再設(shè)泡點溫度(wēndù)t＝92.2℃，由附表數(shù)據(jù)插值求得:由泡點方程(fāngchéng)可得：假設(shè)成立，計算結(jié)果有效。即泡點溫度t＝92.2℃。【說明】在計算過程中，可使用迭代計算法。精品資料2023/2/46、理想(lǐxiǎng)物系的汽液平衡關(guān)系式

設(shè)平衡的汽相遵循道爾頓分壓定律，即：【作用】在總壓p一定的情況下，若已知氣液相平衡溫度t下的液相組成(zǔchénɡ)x，則可計算出與x平衡的汽相組成(zǔchénɡ)y。引入拉烏爾定律，則有：——理想物系的汽液平衡關(guān)系式精品資料2023/2/4組分A在液相中的活度系數(shù)。純組分A在溫度為T時的飽和蒸汽壓。組分A在溫度為T、壓力為PAs時的逸度系數(shù)。組分A在溫度為T、壓力為P時的汽相逸度系數(shù)。普瓦廷（Poynting）因子，校正壓力對飽和蒸汽壓的偏離。7、汽液平衡(pínghéng)關(guān)系式的計算通式【說明(shuōmíng)】理想物系和非理想物系均適用。精品資料2023/2/4【意義(yìyì)】表示汽液相平衡時汽相組成（y）、總壓（p）與平衡溫度（t）之間的關(guān)系。【作用】根據(jù)此式可計算一定壓力下，某蒸汽混合物的露點溫度。（方法與泡點溫度的求算相同）

將泡點方程代入恒壓下t－x－y關(guān)系式中，則有：——露點方程7、露點(lùdiǎn)方程精品資料2023/2/48、相對揮發(fā)度與理想(lǐxiǎng)溶液的y－x關(guān)系式（1）揮發(fā)(huīfā)度ν【nju：】①什么是揮發(fā)度？【定義】用來表示某種純粹物質(zhì)（液體或固體）在一定溫度下蒸氣壓的大小的參數(shù)。

精品資料2023/2/4【純組分的揮發(fā)度】通過實驗或者(huòzhě)由數(shù)據(jù)手冊查的在一定溫度下的飽和蒸汽壓?！纠纭?5℃時，乙醇（A）、水（B）的飽和蒸氣壓分別為：

pA0＝59mmHgpB0＝23.8mmHg【結(jié)論】乙醇的揮發(fā)度大于水的揮發(fā)度。②揮發(fā)(huīfā)度大小的表示方法精品資料2023/2/4【混合溶液的揮發(fā)度】不可用氣相分壓判斷，因為某組分的在氣相中的分壓與其(yǔqí)液相中的濃度有關(guān)?！纠纭慨攛A＝0.2xB＝0.8時：

pA＝11.8mmHgpB＝19mmHg【結(jié)論】混合溶液中各組分的揮發(fā)度可用它在蒸汽中的分壓和與之平衡的液相中的摩爾(móěr)分率之比來表示，即：精品資料2023/2/4【理想(lǐxiǎng)溶液的揮發(fā)度】因符合拉烏爾定律，故：【結(jié)論】理想溶液某組分的揮發(fā)度就是該組分在純態(tài)時的飽和(bǎohé)蒸氣壓?！咀⒁狻繐]發(fā)度隨溫度而變。精品資料2023/2/4【非理想(lǐxiǎng)溶液的揮發(fā)度】因不符合(fúhé)拉烏爾定律，故：式中：ai——i組分在溶液中的活度；

γi——i組分在溶液中的活度系數(shù)。精品資料2023/2/4【定義(dìngyì)】易揮發(fā)組分的揮發(fā)度與難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比稱為相對揮發(fā)度，以α表示?！纠硐肴芤旱南鄬?xiāngduì)揮發(fā)度】（2）相對揮發(fā)度α

（比揮發(fā)度）精品資料2023/2/4【非理想溶液(róngyè)的相對揮發(fā)度】對于液相為非理想溶液(róngyè)、汽相為理想溶液(róngyè)同時又是理想氣體的二元體系（一般情況下，物系屬于此種情況）：式中：γA——A組分在溶液中的活度系數(shù)；

γB——B組分在溶液中的活度系數(shù)。精品資料2023/2/4【相對(xiāngduì)揮發(fā)度的特性】（1）由于飽和蒸氣壓p0是溫度的函數(shù)，故α也是溫度的函數(shù)；（2）在一定溫度下，由于pA0＞pB0，故α＞1；（3）由于pA0與pB0均隨溫度沿著相同方向(fāngxiàng)變化，因而兩者的比值（α）變化不大，計算時一般可將α取作常數(shù)或取操作溫度范圍內(nèi)的平均值（幾何平均值）。精品資料2023/2/4常壓下苯－甲苯體系(tǐxì)的相對揮發(fā)度t（℃）xα81.01.02.5884.00.8232.5688.00.6592.5292.00.5082.5096.00.3762.45100.00.2562.40104.00.1562.39108.00.0582.36110.602.30【說明】在整個(zhěnggè)濃度變化范圍內(nèi)（x=0~1.0）α變化不大。精品資料2023/2/4（3）相對(xiāngduì)揮發(fā)度α對蒸餾操作的影響

對于理想物系，汽相遵循道爾頓分壓定律，則：可以改寫為：或：精品資料2023/2/4（1）根據(jù)相對揮發(fā)度α值的大小可判斷某混合液是否能用一般蒸餾方法分離及分離的難易(nányì)程度。（2）若α>1，表示組分A較B容易揮發(fā)，α值偏離1的程度愈大，揮發(fā)度差異愈大，分離愈容易。（3）若α=1，此時不能用普通蒸餾方法加以分離，需要采用特殊精餾或其它分離方法。【相對(xiāngduì)揮發(fā)度α的作用】精品資料2023/2/4【例】理想二元烴溶液在全回流條件下操作，輕組分(zǔfèn)在塔頂產(chǎn)品中組成為95%（mol），在塔底殘液中組成為5%（mol）時，沸點差、相對揮發(fā)度、理論塔板數(shù)之間的關(guān)系：沸點差/℃相對揮發(fā)度所需理論塔板數(shù)71.32261.252651.203241.15412.751.10601.51.0511001.00∞【結(jié)論】當相對揮發(fā)度小于1.2時，相對揮發(fā)度的減少將引起理論塔板數(shù)急劇(jíjù)增加。精品資料2023/2/4相對揮發(fā)度、回流(huíliú)比和塔板數(shù)之間的關(guān)系【說明】（1）可通過增大相對揮發(fā)(huīfā)度減小塔板數(shù)；（2）可通過增大回流比減小塔板數(shù)；精品資料2023/2/4將略去下標，經(jīng)整理可得：——理想物系汽液平衡方程式【注意】推導(dǎo)(tuīdǎo)過程中引入了道爾頓分壓定律，故上述汽液平衡關(guān)系式僅能適用于理想物系。（4）理想(lǐxiǎng)物系的汽液平衡方程式精品資料2023/2/43、兩組分(zǔfèn)非理想物系的汽液平衡實際生產(chǎn)(shēngchǎn)中所遇到的大多數(shù)物系為非理想物系。非理想物系可能有如下三種情況：（1）液相為非理想溶液，汽相為理想氣體；（2）液相為理想溶液，汽相為非理想氣體；（3）液相為非理想溶液，汽相為非理想氣體。

精餾過程一般在較低的壓力下進行，此時汽相通?？梢暈槔硐霘怏w，故多數(shù)非理想物系可視為第一種情況。精品資料20