两组分汽液平衡.ppt

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一、理想双组分溶液的气液平衡
1、相律
F：自由度数
C：独立组分数
：相数
2：温度、压力两条件
对双组分溶液气液平衡 、 ，所以
在双组分气液平衡中，可变化第1页，本讲稿共12页
一、理想双组分溶液的气液平衡
1、相律
F：自由度数
C：独立组分数
：相数
2：温度、压力两条件
对双组分溶液气液平衡 、 ，所以
在双组分气液平衡中，可变化的参数有：t、p、x、y，所以只要有两个确定，则平衡物系的状态就确定了，故双组分的气液平衡可用一定压强下的t-x(y)或x-y的函数关系或相图表示。
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2、双组分理想物系的平衡关系
理想物系
设双组分溶液中（A+B）
A：沸点低，易挥发，称易挥发组分或轻组分
B：沸点高，难挥发，称难挥发组分或重组分
分别为A、B在液相中的摩尔分率或液相组成，
分别为A、B在气相中的摩尔分率或气相组成，
为纯A、B的饱和蒸汽压
为平衡分压
液相为理想溶液，满足拉乌尔定律，
气相为理想气体，满足道尔顿分压定律，
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1）用饱和蒸汽压和相平衡常数表示气液平衡关系
理想溶液
——气液平衡时液相组成与温度的关系
——气相组成与温度的关系
设 ，称为相平衡常数，则
为简单起见，常略去下标，以 x表示液相中易挥发组分的摩尔分数，(1-x)表示难挥发组分在液相中的摩尔分数，y和(1-y)分别表示易挥发组分、难挥发组分在气相中的摩尔分数。
——用相平衡常数表示的气液平衡关系
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溶液中的组分的挥发度随温度变化
2）用相对挥发度表示的气液平衡关系
①挥发度：
当体系达到平衡时，某组分i在气相中的分压pi与其在液相中的摩尔分率的比值叫相对挥发度，用vi表示。
纯组分的挥发度就是其饱和蒸汽压。
理想溶液
②相对挥发度：
溶液中易挥发组分对难挥发组分挥发度之比叫相对挥发度，用 表示。
若压强不太高，气相服从道尔顿分压定律，则
理想溶液
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③用 表示的气液平衡关系：
气液平衡方程
说明：
，A比B易挥发；
越大，挥发度差异越大，分离越容易；
，A、B挥发度相同，
，普通精馏无法分离。
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两条线
三个区
t
0
x(y)
1
M
N
饱和液体线
饱和蒸汽线
过热蒸汽区
汽液共存区
液相区
3、两组分理想溶液的气液平衡相图：
1）温度—组成图（t-x-y）图：
N：难挥发组分沸点
M：易挥发组分沸点
J
A
H
B
：泡点温度
J：泡点
H：露点
：露点温度
汽液共存时，y>x，可达到分离目的。
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2、同组分溶液，液体沸腾与气体冷凝温度不同。
M
N
J
H
t
0
x(y)
1
说明
二元理想溶液与纯组分不同的是：
1、沸点（泡点）不是一定值，与组成有关，介于M、N两点温度之间，易挥发组分增多，泡点下降；
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2）x—y图：
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二、两组分非理想溶液的汽液平衡
具有最低恒沸点的溶液
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具有最高恒沸点的溶液
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