上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 低温原理及应用 第6讲气体分离基础 2018年春季 黄永华博士、教授 是是 答疑： 邮箱huangyh@sjtu.edu.cn;电话：34206295 或预约办公室：机动A楼432室
低温原理及应用 第6讲 气体分离基础 2018年春季 黄永华 博士、教授 答疑: 邮箱 huangyh@sjtu.edu.cn ; 电话: 34206295 或预约 办公室：机动A楼432室
气体分离方法 低温分离 最经济 ·变压吸附分离 分离系统性能？ ·膜分离 分离混合物的理论最小功
气体分离方法 • 低温分离 • 变压吸附分离 • 膜分离 最经济 分离系统性能? 分离混合物的理论最小功
1.热力学理想分离系统 可逆分离和混合 为实际分离系统提供比较依据 气体混合时输出功，输入同样的功就可以把他们分开（可逆过程) 允许A通过 应在恒温下进行 允许B通过 1 半渗透膜 是否存在并不重要 A和B混合物 Tm Pm AB → AB B A和B混合物 AAB 2 纯A 纯B 双组份混合气体的 膜分离过程 Tm Pm m Pm
可逆分离和混合 双组份混合气体的 膜分离过程 Tm pm Tm pm Tm pm 1 2 w A B AB A B w A AB pA pm 半渗透膜 气体混合时输出功，输入同样的功就可以把他们分开（可逆过程） 是否存在并不重要 应在恒温下进行 1.热力学理想分离系统 为实际分离系统提供比较依据
·可逆地分离气体所耗能量 =把每一组分在混合气中分压恒温压缩到混 合气的压力所需要压缩功之和
• 可逆地分离气体所耗能量 = 把每一组分在混合气中分压恒温压缩到混 合气的压力所需要压缩功之和
开始时混合气体(Tm,Pm) 当两个活塞同时相对运动，并把每种气体压缩到原始混合气的压力时，混合气分 成同温度同压力下的两种纯气体 P=PA+PB 每种气体应用T-$图 B A和B混合物 可逆等温耗功 -W/m=Tm(s1-s2)-(h1-h2) 分离单位质量混合物的总耗功-W=(-W.a)+(-W.b) -Wi/mm =(-Wi.a /ma)(ma /mm)+(-Wi,b /mb)(mb /mm 代入后，总的理想耗功 m)()+(m /m) Mm -[(ma/mm)(hia-h2a)+(mo /mm)(hib-h28)
每种气体应用T-s图 可逆等温耗功 W m T s s h h i m / ( ) ( ) 1 2 1 2 分离单位质量混合物的总耗功 代入后，总的理想耗功 开始时混合气体（Tm, Pm） 当两个活塞同时相对运动，并把每种气体压缩到原始混合气的压力时，混合气分 成同温度同压力下的两种纯气体 Pm= PA + PB i i a i - = - + - W W W （ ， ）（ ，b）