6.1双组分溶液的气液相平衡关系 2.xy图 x-y图代表在总压一定下,液相组成和与之成平衡的汽相组成的 关系。 xy图可通过Tx图作出,图中对角线(=x)为一参考线 大多数溶液,两相平衡时,y总是大于x,平衡线位于对角线上 方 平衡线偏离对角线越远,该溶液越易分离。 恒沸点时,x-y线与对角线相交,该点处汽液相组成相等
2. x-y 图 x-y 图代表在总压一定下，液相组成和与之成平衡的汽相组成的 关系。 x-y 图可通过 T-x(y) 图作出，图中对角线(y=x) 为一参考线。 大多数溶液，两相平衡时，y 总是大于 x，平衡线位于对角线上 方。 平衡线偏离对角线越远，该溶液越易分离。 恒沸点时，x-y线与对角线相交，该点处汽液相组成相等。 6.1 双组分溶液的气液相平衡关系
6.1双组分溶液的气液相平衡关系 3.汽液平衡关系式的表示方法 汽液两相平衡组成常用相平衡常数K或相对挥发α的关系式来表达 相平衡常数( distribution coefficient) K表示i组分的相平衡常数,其定义为 式中:y和x分别表示组分在互为平衡的汽、液两相中的摩尔分数。 对于易挥发组分,K2>1,即y1>x K值越大,组分在汽、液两相中的摩尔分数相差越大,分离也越容易
3. 汽液平衡关系式的表示方法 相平衡常数 （distribution coefficient） 汽液两相平衡组成常用相平衡常数 K 或相对挥发 的关系式来表达。 Ki 表示 i 组分的相平衡常数，其定义为 式中： yi 和 xi 分别表示 i 组分在互为平衡的汽、液两相中的摩尔分数。 对于易挥发组分，Ki >1，即yi > xi。 Ki 值越大，组分在汽、液两相中的摩尔分数相差越大，分离也越容易。 i i i x y K = 6.1 双组分溶液的气液相平衡关系
6.1双组分溶液的气液相平衡关系 气(汽)液相平衡时,两相的温度和压强相等,每个组分在两相中的逸 度( fugacity)相等,即 对非理想物系,气(汽)、液相的逸度服从下列方程 -Pyi d 2=2x 式中:一气(汽)相i组分的逸度系数; 液相i组分的活度系数 ∥一纯液体i在系统温度、压力下的逸度,可由下式计算 Jl=p o exp 波印丁( Poynting) 校正因子 式中:p一纯组分的饱和蒸汽压; d°—纯组分i的逸度系数; 纯液体i的摩尔体积
气（汽）液相平衡时，两相的温度和压强相等，每个组分在两相中的逸 度（fugacity）相等，即 对非理想物系，气（汽）、液相的逸度服从下列方程： 式中： pi o — 纯组分i 的饱和蒸汽压； i o — 纯组分 i 的逸度系数； Vi L — 纯液体 i 的摩尔体积。 L i G i f f ˆ ˆ = i i G f i = Py ˆ i i L i L i f = f x ˆ ( ) − = RT V P p f p i L i i i L i 0 0 0 exp 式中：i — 气（汽）相 i 组分的逸度系数； i — 液相 i 组分的活度系数； f i L — 纯液体 i 在系统温度、压力下的逸度，可由下式计算 波印丁（Poynting） 校正因子 6.1 双组分溶液的气液相平衡关系
6.1双组分溶液的气液相平衡关系 根据相平衡常数的定义 K=yfy x, Po 式中的,的计算与气(汽)相组成和液相组成有关,相平衡常数K不 仅与系统温度、压强有关,也与组成有关 当系统压力较低,气相近似为理想气体时,气相逸度系数的接近于1 波印丁因子也接近于1,有 目为非理想溶液,汽相为理想 体的相平衡常数计算 若液相也为理想溶液,液相的活度系数就等于1,则 此式即为拉乌尔定律表达式 P 对多组分物系汽液平衡关系的计算,应用相平衡常数比较方便
根据相平衡常数的定义 式中 i，i 的计算与气（汽）相组成和液相组成有关，相平衡常数 K 不 仅与系统温度、压强有关，也与组成有关。 当系统压力较低，气相近似为理想气体时，气相逸度系数 i 接近于1， 波印丁因子也接近于1，有 i i L i i i i P f x y K = = i i i P p K 0 = P p K i i 0 = 若液相也为理想溶液，液相的活度系数就等于1，则 液相为非理想溶液，汽相为理想 气体的相平衡常数计算式 此式即为拉乌尔定律表达式。 对多组分物系汽液平衡关系的计算，应用相平衡常数比较方便。 6.1 双组分溶液的气液相平衡关系
6.1双组分溶液的气液相平衡关系 溶液中各组分的挥发性由挥发度来量衡,定义为组分在汽相中的 平衡蒸汽压与在液相中的摩尔分数的比值。对双组分物系 P 对纯组分液体,其挥发度就等于该温度下液体的饱和蒸汽压。 溶液中两组分挥发度之比称为相对挥发度,用α表示 当操作压强不高,气相服从道尔顿分压定律时,上式可改写为 Va/VB K PyB/xg xg K α大小可以判断能否用蒸馏方法加以分离以及分离的难易程度
溶液中各组分的挥发性由挥发度来量衡，定义为组分在汽相中的 平衡蒸汽压与在液相中的摩尔分数的比值。对双组分物系 对纯组分液体，其挥发度就等于该温度下液体的饱和蒸汽压。 溶液中两组分挥发度之比称为相对挥发度，用 表示 B B B A A A x p x p = = B B A A B A p x p x = = B A A B A B B B A A K K x x y y Py x Py x = = = 当操作压强不高，气相服从道尔顿分压定律时，上式可改写为 大小可以判断能否用蒸馏方法加以分离以及分离的难易程度。 6.1 双组分溶液的气液相平衡关系