一化工原理2)电子课件② 【本讲要点】 ■蒸馏是分离均相液体混合物最广泛采用的单元操作。蒸馏 分离的基本依据是混合液中组分挥发度的差异。工业上最简 单的蒸馏过程是平衡蒸馏与微分蒸馏,其分离效果非常有 限,要想实现高纯度分离目的,通常采用精馏操作。 ■在恒压下,汽液相平衡关系是1x-y及xy关系。表示这些定量 关系的方程是:泡点方程、露点方程与相平衡方程。或者采用 直观的txy图及xy图。 ■相对挥发度a数值大小可以说明物系采用蒸馏法进行分离的 难易。α越大,溶液越容易分离,反之则越难。而当α=1时, 即y=x,则不能采用普通蒸馏法将此物系进行分离
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 ■ 蒸馏是分离均相液体混合物最广泛采用的单元操作。蒸馏 分离的基本依据是混合液中组分挥发度的差异。工业上最简 单的蒸馏过程是平衡蒸馏与微分蒸馏，其分离效果非常有 限，要想实现高纯度分离目的，通常采用精馏操作。 【本讲要点】 ■ 在恒压下，汽-液相平衡关系是t-x-y及x-y关系。表示这些定量 关系的方程是：泡点方程、露点方程与相平衡方程。或者采用 直观的t-x-y图及x-y图。 ■ 相对挥发度α数值大小可以说明物系采用蒸馏法进行分离的 难易。α越大，溶液越容易分离，反之则越难。而当α=1时， 即y=x，则不能采用普通蒸馏法将此物系进行分离
一化工原理2)电子课件② ■非理想溶液起因于溶液中异种分子间与同种分子间的作用力 不同,表现为平衡蒸汽压对Ra0叫l定律的偏差。其极端情况是 具有最高或最低恒沸点的溶液。在恒沸点组成下,=x,即 a=1,普通蒸馏法不能越过此点
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 ■ 非理想溶液起因于溶液中异种分子间与同种分子间的作用力 不同，表现为平衡蒸汽压对Raoult定律的偏差。其极端情况是 具有最高或最低恒沸点的溶液。在恒沸点组成下，y=x，即 α=1，普通蒸馏法不能越过此点
化工原理(2)电子课件② 例题总压对相对挥发度的影响 试分别计算含苯03(摩尔分数)的苯甲苯混合液在总压为100kPa 和10kPa下的相对挥发度。苯甲苯混合液可视为理想溶液。苯 (A)和甲苯(B)的饱和蒸气压和温度的关系( Antoine方程)分别为: 1206.35 logA=6.023 t+220.24 1343.94 log pB=6.078 t+219.58 式中p的单位为kPa,t单位为℃。 解:理想溶液相对挥发度可用同一温度下两组分的饱和蒸气压求 得。但因平衡温度与饱和蒸气压呈非线性关系,故需用试差法
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 例题例题 总压对相对挥发度的影响 试分别计算含苯0.3(摩尔分数)的苯-甲苯混合液在总压为100kPa 和10kPa下的相对挥发度。苯-甲苯混合液可视为理想溶液。苯 (A)和甲苯(B)的饱和蒸气压和温度的关系(Antoine方程)分别为： 219.58 1343.94 log 6.078 220.24 1206.35 log 6.023 B A + = − + = − ∗ ∗ t p t p 式中p* 的单位为kPa，t 单位为℃。 解：理想溶液相对挥发度可用同一温度下两组分的饱和蒸气压求 得。但因平衡温度与饱和蒸气压呈非线性关系，故需用试差法
化工原理(2)电子课件② (1)在总压为100kPa下的相对挥发度 理想溶液,符合 Raoult定律及沸腾条件,即 A=PAXA PB=PB(-xo) p=pa + PB 设平衡温度为98℃,由 Antoine方程求两组分的饱和蒸气压 1206.35 1343.94 log Pa=6.023 log pB=6.078 98+220.24 98+21958 PA=170.7kPa 70.18kPa P=170.7×0.3+70.18×0.7=100.3kPa≈100kPa 即所设平衡温度正确。则 a=PA1707 =2.43 pB70.18
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 ⑴ 在总压为100kPa下的相对挥发度 理想溶液，符合Raoult定律及沸腾条件，即 A B A A A B B A (1 ) p p p p p x p p x = + = = − ∗ ∗ 设平衡温度为98℃， 由Antoine方程求两组分的饱和蒸气压 170.7kPa 98 220.24 1206.35 log 6.023 A A = + = − ∗ ∗ p p 70.18kPa 98 219.58 1343.94 log 6.078 B B = + = − ∗ ∗ p p p=170.7×0.3+70.18 × 0.7=100.3kPa≈100kPa 即所设平衡温度正确。则 2.43 70.18 170.7 B A = = = ∗ ∗ p p α
化工原理(2)电子课件② (2)在总压为10kPa下的相对挥发度 设平衡温度为344℃,则 logp=6023-120635 1343.94 log pB=6.078 34.4+220.24 34.4+21958 PA=19.30kPa PB=6.1lkPa P=1930×0.3+611×0.7=10.07kPa≈10kPa 即所设平衡温度正确,则 19.30 =3.16 P 豪计算结果表明,同一物系,总压尸↑,混合物泡点及各组分 的饱和蒸气压↑,a↓。可见高压对蒸馏分离不利,因此对于 某些相对挥发度较小的难分离物系,宜采用减压蒸馏
化学工程基础电子课件 化工原理(2)电子课件 ⑵ 在总压为10kPa下的相对挥发度 设平衡温度为34.4℃，则 19.30kPa 34.4 220.24 1206.35 log 6.023 A A = + = − ∗ ∗ p p 6.11kPa 34.4 219.58 1343.94 log 6.078 B B = + = − ∗ ∗ p p p=19.30×0.3+6.11×0.7=10.07kPa≈10kPa 即所设平衡温度正确，则 3.16 6.11 19.30 B A = = = ∗ ∗ p p α D 计算结果表明，同一物系，总压p↑，混合物泡点及各组分 的饱和蒸气压↑，α ↓。可见高压对蒸馏分离不利，因此对于 某些相对挥发度较小的难分离物系，宜采用减压蒸馏