传质分离过程的热力学基础.ppt

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1、传质分离过程第二章传质分离过程的热力学基础?Chapter2ThermodynamicsofSeparationOperationFormasstransferseparationprocesses,theseparationisachievedbyenhancingtherateofmasstransferbydiffusionofcertainspeciesrelativetomasstransferofallspeciesbybulkmovementwithinaparticularphase.Chapter2T

2、hermodynamicsofSeparationOperationThedrivingforceanddirectionofmasstransferbydiffusionisgovernedbythermodynamics,withtheusuallimitationsofequilibrium.Thus,bothtransportandthermodynamicsconsiderationsarecrucialinseparationoperations.Therateofseparationisgovernedb

3、ymasstransfer,whiletheextentofseparationislimitedbythermodynamicsequilibrium.极限程度------热力学分离速率------动力学Extent=ThermodyanmicsRate=TransportContents2.1相平衡基础2.1.1气液平衡2.1.2液液平衡2.2多组分物系的泡点和露点计算2.2.1泡点温度和压力的计算2.2.2露点温度和压力的计算2.3多组分闪蒸计算2.3.1等温闪蒸和部分冷凝过程2.3.2绝热闪蒸过程2.4液液平衡

4、过程的计算2.5多相平衡过程2.6共沸系统和剩余曲线2.1PhaseEquilibria2.1.1Vapor-LiquidEquilibrium2.1.2Liquid-LiquidEquilibrium2.2Bubble-point,andDew-pointCalculationforMulticomponentMixtures2.2.1Bubble-pointTemperatureandPressureCalculation2.2.2Dew-pointTemperatureandPressureCalculation

5、2.3FlashCalculation2.3.1IsothermalFlashandPartialCondensation2.3.2AdiabaticFlash知识点1.相平衡常数计算：状态方程法，活度系数法2.泡点、露点计算（1）泡点计算：在一定P（或T）下，已知xi，确定Tb（或Pb）和yi。（2）露点计算3.等温闪蒸和绝热闪蒸计算：给定物料的量与组成，计算在一定P和T下闪蒸得到的汽相量与组成，以及剩余的液相量与组成。2.1相平衡基础（PhaseEquilibria）一、相平衡关系二、相平衡常数的计算常见的化工单元

6、操作，如精馏、吸收、萃取、结晶等都是有相变化的过程，其研究和设计基础是相平衡、物料平衡和传递速率。相平衡在传质分离过程中占有重要地位，实际系统与平衡状态的差距是相间传质过程的推动力。相平衡是阐述混合物分离原理和计算传质推动力的基础数据。一、相平衡关系（1）什么是相平衡？混合物所形成的若干相保持物理平衡而共存的状态。热力学：整个物系的自由能最小。Atequilibrium,thetotalGibbsfreeenergy(G)forallphasesisaminimum.动力学：相间表观传递速率为零。Theapparent

7、rateofmasstransferacrossthephaseinterfaceiszero.一、相平衡关系（2）相平衡条件（准则）：各相的温度相等、压力相等，每个组分的化学位相等。Chemicalpotentialcannotbeexpressedasanabsolutequantity,andthenumericalvaluesofchemicalpotentialaredifficulttorelatetomoreeasilyunderstoodphysicalquantities.Furthermore,th

8、echemicalpotentialapproachesaninfinitenegativevalueaspressureapproacheszero.Forthesereasons,thechemicalpotentialisnotfavoredforphaseequilibriacalculations.Instead,fug