双组分溶液的汽液相平衡解析.ppt

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1、9·2·1理想物系的气液相平衡9·2·2非理想物系的气液相平衡例题化学化工学院迪丽努尔10/4/20219、蒸馏9.2双组分溶液的气液相平衡10/4/20211化学化工学院迪丽努尔9·2·1理想物系的气液相平衡一、气液两相平衡共存时的自由度双组分理想物系的液相组成——温度（泡点）关系式三、t-x(y)图和x-y图四、相对挥发度α—相平衡方程返回化学化工学院迪丽努尔10/4/20219.2双组分溶液的气液相平衡10/4/20212化学化工学院迪丽努尔F=N一p＋2二元物系:N=2，相数p=2F=2一、气液两相平衡共存时的自由度化学化工学院迪丽努尔10/4/2021

2、9·2·1理想物系的气液相平衡10/4/20213化学化工学院迪丽努尔、双组分理想物系的液相组成——温度（泡点）关系式理想物系：①液相为理想溶液，服从拉乌尔（Raoult）定律；②气相为理想气体，服从理想气体定律或道尔顿分压定律。拉乌尔（Raoult）定律pA=pA0xApB=pB0xBPA、PB——液相上方A、B两组分的蒸汽压化学化工学院迪丽努尔10/4/20219·2·1理想物系的气液相平衡10/4/20214化学化工学院迪丽努尔PA、PB——液相上方A、B两组分的蒸汽压xA、xB——液相中A、B两组分的摩尔分数；pA0、pB0——在溶液温度t下，纯组分A、

3、B的饱和蒸汽压pA=pA0xApB=pB0xBpA＋pB=PpA0xA+pB0(1-xA)=P化学化工学院迪丽努尔10/4/2021、双组分理想物系的液相组成——温度（泡点）关系式理想物系：10/4/20215化学化工学院迪丽努尔pB=pB0xBpA=pA0xA纯组分的饱和蒸汽压p0与温度t的关系如下：对不同组分A、B、C值不同，并可以从有关手册中查到化学化工学院迪丽努尔10/4/2021、双组分理想物系的液相组成——温度（泡点）关系式理想物系：10/4/20216化学化工学院迪丽努尔1、双组分溶液的温度一组成图t-x(y)图2、相平衡曲线图x-y返回化学化工学

4、院迪丽努尔10/4/20219·2·1理想物系的气液相平衡三、t-x(y)图和x-y图10/4/20217化学化工学院迪丽努尔图的构成(1)两线AEBC泡点线x〜t线ADFC露点线y∼t线(2)三个区液相区、汽相区和气液平衡区(3)五种状态冷液、饱和液体、汽液共存、饱和蒸汽、过热蒸汽1、双组分溶液的温度一组成图t-x(y)图DEFGB总压一定温度t组成x(y)0x1xy11.0AC化学化工学院迪丽努尔10/4/2021三、t-x(y)图和x-y图10/4/20218化学化工学院迪丽努尔t-x(y)图分析：将组成为y、温度为t的过热蒸汽（O点）冷凝将组成为x、温度

5、为t的冷液（H点）加热？DEFGB温度t组成x(y)总压一定0x1xy11.0AC纯组分与混合物的区别①纯组分具有相同的沸点与露点，而混合物则有不同的沸点与露点。②混合物的组成不同，相应的沸点与露点也不同返回OH化学化工学院迪丽努尔10/4/20211、双组分溶液的温度一组成图t-x(y)图10/4/20219化学化工学院迪丽努尔DEFGB温度t组成x(y)总压一定0x1.0ACt1t21.0总压一定y2y10x1x21.0yxt↑→y(x)↓或y(x)↑→t↓∴图x∼y中：t1>t22、相平衡曲线图x-y化学化工学院迪丽努尔10/4/2021三、t-x(y)图

6、和x-y图10/4/202110化学化工学院迪丽努尔α=1x=y不能分离a↑，x对应的y↑，可获得的提浓程度愈大因此，a的大小可作为用蒸馏分离某物系的易程度的标志00.20.40.60.81.01.00.90.80.70.60.50.40.30.20.11（x=y)3.010.020.0相对挥发度a的变化对相平衡曲线的影响化学化工学院迪丽努尔10/4/20212、相平衡曲线图x-y三、t-x(y)图和x-y图10/4/202111化学化工学院迪丽努尔p1p2p3p4p5yxP5>P4>P3>P2>P1压力对平衡曲线的影响返回化学化工学院迪丽努尔10/4/2021

7、2、相平衡曲线图x-y三、t-x(y)图和x-y图10/4/202112化学化工学院迪丽努尔四、相对挥发度α—相平衡方程1、挥发度γ2、相对挥发度a3、理想溶液相对挥发度a返回化学化工学院迪丽努尔10/4/20219·2·1理想物系的气液相平衡10/4/202113化学化工学院迪丽努尔挥发度γ平衡蒸汽分压与其液相摩尔分数的比值γ↑组分的挥发性↑返回1、挥发度γ化学化工学院迪丽努尔10/4/2021四、相对挥发度α—相平衡方程10/4/202114化学化工学院迪丽努尔混合液中易挥发组分与难挥发组分挥发度之比a=γA/γB∵pA=PyA∴a>12、相对挥发度ayB=

8、1-yAxB=1-xA相