相平衡组分液固.pptx

2017-4-8 § 6-1 相平衡的条件 6-2 相律 （Phase Rule） 6-3 纯物质（单组分）的两相平衡 6-4 纯物质（单组分系统）的相图 6-5 二组分理想溶液的g-l平衡相图 6-6 二组分非理想溶液的g-l相图 6-7 二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的g-l相图 §6-8 二组分液态完全互溶、固态完全不互溶凝聚系统相图 §6-9二组分液态完全互溶、固态完全互溶或部分互溶凝聚系统相图 §6-10 二组分凝聚系统复杂相图举例 §6-11 三组分系统相图简介 2017-4-8 三、 分馏原理 （Principle of fractional distillation） 简单的分馏原理 (Simple distillation) l-g相图的应用 XB 冷却水 剩余物 镏出物 x2 T A B xB → o y2 x2 XB y1 缺点：分离不彻底 2017-4-8 分馏 fractional distillation 最后顶部出来的是低沸点的B，底部(反应釜中) 留下的将是高沸点物A。 2017-4-8 精馏分离 (Rectification or rectifying) 原理：将气相和液相分别进行反复多次部分液化和反复多次部分汽化 2017-4-8 冷凝 塔釜 （加热） 塔顶 A+B（进料） B(l) A(l) 液 汽 精馏塔： 2017-4-8 四、杠杆规则 (Lever principle) 某物系O，g-l平衡 T A B xB → (wB ) → a b o yB xB XB Lever principle 2017-4-8 ② 实质：质量守恒。所以适用于任意两相区。严格说，适用于任意满足质量守恒的场合。 ③ 当组成为wB时，写作 ? 意义：若以ob代表n(l)，则oa代表n(g) 2017-4-8 6－7 二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的g-l相图 (Diagram of l-l equilibrium for partially soluble 2-liquid system) 2017-4-8 一、二组分部分互溶系统液——液平衡相图 区：蓝色区： P=1，完全互溶的液相，F=2； 红色区： P=2，两个液相（l1,l2)，F=1。 当T确定时，f=0，两相组成确定。 NCM线：称为饱和溶液曲线。F=1 C点：会溶点，对应温度称为会溶温度。F=0 组成确定 相图分析 2017-4-8 动分析： t1 w3 w4 w5 w6 l1 l2 温度为t1时，向水中加酚，物系点a?b， f =2 – Ｐ a ? l1 : Ｐ=1 a b l2 ?b: Ｐ=1 x: 杠杆规则 m(w4)l1x = m(w5) l2x x l1 ? l2 : l1(w4) ? l2(w5) 2017-4-8 二、共轭溶液的饱和蒸气压 在一定温度下：当系统内两共轭溶液与其蒸气压成气、液、液三相平衡时F=0。 　　气相分别与两个液相都平衡。气相压力是两个液相共同的饱和蒸气压。 2017-4-8 三、二组分液态部分互溶系统气——液平衡相图 1.泡点线高于会溶点相图及分析 泡点线高于会溶点有两种情况，见上图。图的上半部分是完全互溶的气液平衡相图，下半部分是溶液共轭溶液相图。图的静分析与动分析如前所述。 2017-4-8 2.气相介于两液相之间相图　　 静分析： 区：DGE以上(灰色区) P=1,气相(g),F=2； DFN以左(蓝色区) P=1，液相(l1)，F=2； EHM以右(蓝色区) P=1，液相(l2),F=2； NFGHM之间(红色区)P=2, 两液相共存(l1、l2),F=1； DFGD之间(黄色区) P=2,气液共存(g、l1),F=1； EGHE之间(黄色区) P=2,气液共存(g、l2),F=1 2017-4-8 线：DG、GE：气相线 F=1；DF、HE是液相线 F=1； FN、HM：相互部分溶解度曲线或饱和溶液曲线F=1； FGH线：三相线 P=3，气相和两个液相（g、l1、l2）三个相点分别为G （气）、F（液）、H（液）F=0 点：G点：两共存溶液的共沸点,对应温度称为共沸温度。 动分析：X点加热至FGH线时，两溶液（l1、l2）同时并按一定比例组成沸腾，保持一段时间，当某一液体（l2）消失时，开始另一液体（l1）单独气化同时温度升高。 2017-4-8 3.气相位于两液相的同一侧相图 静分析： DGE以上(灰色区) P=1,气相(g), F=2； DFN以左(蓝色区) P=1，液相(l1)，F=2； EHM以右