化工原理下1-1气液平衡.pptVIP

说明： （1）组成 均以易挥发组分的组成表示，故曲线位于对角线上方 （2）平衡线上不同点代表一个气、液平衡状态，即对应一组 x、y、t，且y (或x) 越大，t 愈低。 （3）平衡线距对角线越远，物系越易分离。 （4）压力增加，平衡线靠近对角线。 （三）非理想溶液 1、正偏差： 异分子间的排斥倾向起了主导作用，使得溶液的两个组分的平衡分压都比拉乌尔定律所预计的高，那么t-x线比理想溶液低，因为在较低的温度下，其总蒸汽压可与外界压力相等，即可达到沸点。如甲醇－水溶液。 2、负偏差： 组分的蒸汽压比拉乌尔定律低，那么沸点或t-x线比理想溶液高。当负偏差达到一定程度，会出现最高恒沸点，如硝酸－水物系。 正偏差 相图示例 负偏差 相图示例 补充说明 1.具有恒沸点的溶液用一般蒸馏的方法,其浓度最多达到恒沸组成。 2.非理想溶液不一定具有恒沸点，但有恒沸点的是明显的、偏差大的非理想溶液； 3.具有恒沸点的溶液在总压发生改变时，恒沸组成也发生变化。 小结 单组分气液相平衡，常用饱和蒸气压表示； 双组分气液相平衡，常用t-x-y图或x-y图表示； 对于双组分理想物系，在一定总压下，可用纯组分饱和蒸气压数据作t-x-y图和x-y图 对于相对挥发度近似为常数时，可用相平衡方程作x-y图 作业 P73 1，2　 第 1 章 蒸 馏 1）石油炼制工业 (原油 ?汽油、煤油、柴油等）； 2）石油化工工业（基本有机原料、石油裂解气等分离）； 3）空气的分离（氧气、氮气的制备）； 4）食品加工及医药生产。 概述 一. 蒸馏在工业上的应用 二. 蒸馏的目的和依据 目的：均相液体混合物的分离。 依据：利用液体混合物中各组分在一定温度下挥发能力的差异。 混合物中较易挥发的组分——易挥发组分A 混合物中较难挥发的组分——难挥发组分B 例：乙醇---水溶液 三. 蒸馏过程必要条件 ① 通过加热或冷却使混合物形成气、液两相共存体系，相际传质提供必要的条件； ② 各组分间挥发能力差异足够大，以保证蒸馏过程的传质推动力。 四、蒸馏分离的特点 通常不须要外加其它组分，可直接获得所需要的产品 用于分离液相混合物 对于非液相混合物，可以先转为液相混合物 例如空气的分离，脂肪酸混合物的分离 能耗大 因为有相变过程 有时需要高压、真空、高温、低温等条件 五. 分类 ① 按组分数分类: 双组分蒸馏； 多组分蒸馏。 ② 按操作方式分类: 间歇蒸馏— 简单蒸馏； 连续蒸馏— 平衡蒸馏、精馏。 ③ 按操作压力分类： 常压蒸馏、减压蒸馏、加压蒸馏。 本章以双组分连续精馏为重点。 1.2 两组分溶液的气液平衡 动态平衡 蒸馏过程：气液两相间的传质过程； 过程的极限：气、液相平衡。 气液相平衡：两相或多相接触达物理平衡时，各相组成之间的关系。 一、相律——气液平衡的自由度: T、P 相数 C为组分数 例：对于单组分液相　　对于单组分气相　　对于单组分气液相平衡　　对于双组分气液相平衡 对于单组分饱和蒸气 （一）单组分气液相平衡 气液平衡时，自由度为1可用温度或饱和蒸气压表示相平衡关系 温度与饱和蒸气压的对应 动态平衡气化速率与温度正相关液化速率与气相的分压有关 饱和蒸气压与总压、沸点的关系 例：100OC时水的饱和蒸气压为多少？ 液相 气相 气化 液化 思考 对于双组分气液相平衡，如果温度、压强确定了，它的气液相组成是否确定？ 对于双组分气液相平衡，通常用什么图来表示？ t-x-y图和x-y图的前提是什么？ t-x-y图和x-y图有什么区别？ 如何获取数据作t-x-y图和x-y图？ 本节书中哪条公式最具有概括性？ 双组分物系气、液相平衡的自由度为2 可见：规定其中的两个，则系统平衡状态即定。一般蒸馏压力恒定，故仅有一个自由度。 T、P 相数 二、 两组分理想体系的气液平衡 （一）理想物系的涵义 液相为理想溶液理想溶液：溶液中同分子间与异分子间作用力无差异。即　fAA=fBB=fAB 把纯组分混合，无容积效应，无热效应 气相为理想气体 　理想气体：气体分子的体积可忽略　　　　　 气体分子间无作用力　　 （二）双组分理想物系气液相平衡 1、用函数关系表示　1）用饱和蒸气压和相平衡常数表示　2）用相对挥发度表示 2、用相图表示　1） t-x-y图　2） x-y图 拉乌尔定律 理想物系在一定温度下,气相中任一