西北大学化工原理 第二节 双组分溶液的汽液相平衡 理想物系的汽液相平衡 蒸馏过程都涉及两相共存的平衡物系 蒸馏过程是物系在汽一液相间由一相转入另一 相的质量传递过程,任何传质过程都是由不平 衡趋向于平衡的过程
西北大学化工原理 第二节 双组分溶液的汽液相平衡 一 理想物系的汽液相平衡 蒸馏过程都涉及两相共存的平衡物系。 蒸馏过程是物系在汽—液相间由一相转入另一 相的质量传递过程,任何传质过程都是由不平 衡趋向于平衡的过程
西北大学化工原理 1.相律(自由度) 对双组分蒸馏: C=2,少=2,所以F=2. 平衡物系涉及到参数t,P,y,x·(利用归一条件) 对双组分物系,一相中某一组分的摩尔分率确定后,另一组分 的摩尔分率也随之而定。则P,t和组成三个参数中若规定两 个,其余的则不能任意给定。 蒸馏操作在操作之前先要确定操作压力P,(一般为常 压)此时F=1,若t一定,组成便随着之确定。即P一定 时,*t一x;米x一y(一一对应的关系)
西北大学化工原理 蒸馏操作在操作之前先要确定操作压力P,(一般为常 压)此时F=1,若 t 一定,组成便随着之确定。即P一定 时,t x;x y(一一对应的关系). c = φ = 所以 = 2.F,2,2 1. 相律(自由度) 对双组分蒸馏: 平衡物系涉及到参数 t , P , y , x . (利用归一条件) 对双组分物系,一相中某一组分的摩尔分率确定后,另一组分 的摩尔分率也随之而定。则P , t 和组成三个参数中若规定两 个,其余的则不能任意给定
西北大学化工原理 2.拉乌尔定律 描述的是:理想溶液某一组分在汽相中 的分压和该组分在液相中的浓度的关系。 yAYB 平衡时:P4=P心x4P=P8xB XAXB P,P8--在溶液温度(①)下纯组分A,B的饱和蒸汽压 P=f(A)(t) P=f(B)(t)
西北大学化工原理 平衡时: BBBAAA xPPxPP 0 0 = ; = ))(( ))(( , (t) BA, 0 0 00 tBfP tAfP PP B A BA = = −− 在溶液温度 下纯组分 的饱和蒸汽压 A y By A x B x 描述的是:理想溶液某一组分在汽相中 的分压和该组分在液相中的浓度的关系。 2. 拉乌尔定律
西北大学化工原理 3.道尔顿分压定律: 混合液沸腾的条件是:各组分的蒸汽压之和 等于总外压,即 P=P+PB Px4+P8(I-xA)=P→xA= P-P8 p-P (泡点方程)》 PA=P9x4=PyB→yA= P P-P 露点方程)》 把P=fA()及Pg=f.(①)代入以上两式得 XA三 P-fe(t) )P-f(C) f(t)-fg(t) Pf()-f()
西北大学化工原理 )(. )1( ( ) 00 0 0 0 0 00 0 0 0 露点方程 泡点方程 BA A B A A AAA B A BA B BAA A A BA PP PP P P x P P yPyxPP PP PP xPxPxP PPP − − ==⇒== − − =⇒=−+ = + (t)fP(t)fP : B 0 A B 0 把 A = 及 = 代入以上两式得 )()( )( tftf tfP X A B B A − − = )()( )( . )( tftf tfP P tf y A B A B A − − = 混合液沸腾的条件是:各组分的蒸汽压之和 等于总外压,即 3. 道尔顿分压定律:
西北大学化工原理 即:可根据泡点或露点(t)一 计丝→X4,y4,但一般需 试差。因为∫()和fs(t)为非线性的。 纯组分的饱和蒸汽压与温度的关系可用安托因公式表示 B log P=A- t+C A,B,C为某组分的安托因常数,可查得
西北大学化工原理 为非线性的。 AA ⎯ ⎯ → ⎯ , yx 计算 纯组分的饱和蒸汽压与温度的关系可用安托因公式表示 0 P Ct B AP + −= 0 log A,B,C为某组分的安托因常数,可查得。 即: 可根据泡点或露点(t) ,但一般需 试差。因为 tftf )()( A 和 B Ct B AP + −= 0 log