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②十石油大学 第六讲石油烃类的蒸气压 2009年4月22日 = 厚积簿发开特成 十石边大学 石油烃类的蒸气压 物理意义 定义 某一定温度下,与液体呈平衡状态时的蒸气压力,即为该温度时 的饱和蒸气压 理解: 蒸气压的产生主要是分子热运动的结果 液相蒸发—较大动能分子克服分子间引力溢出液面 气相冷凝气体分子碰撞器壁或液面而返回液相 当蒸发速率=冷凝速率时,达到动态的平衡,此时气体分子对单位 器壁面积产生的作用力,即为蒸气压。 尿家开成 石油烃类的蒸气压 分析 根据 Maxwell-Boltzmannl的能量分配原理,可知: 某温度下,液相中具有较大动能,能克服分子引力而溢出液 相的分子的百分数是一定的。温度升高,溢出百分数增加 蒸发速率∝能量∝λ的百分数 蒸发速率=C1exp(-A/RT) 定温度时, Vapor Molecular must Colloid with Liquid Face 气体分子与液面碰撞次数∝气相压力, 冷凝速率=C2P 尿家开成 司石学 石油烃类的蒸气压 当气液达到平衡时 CL exp(a/RT)=CP In p=In RT logP=log- C,2.303RT define: C=log; B 2.203R 10gP=8 Clausius- Clapeyron) CUD 尿歌缗开神成 +石汕大学 应用:从三相点到临界点区域内的Pv数据和知识是石化和石油 加工中从理论到实用均为最基本的 如:对状态原理的应用,逸度系数的关联,平衡气液相组成的计 算,烃类冷冻和压缩过程和天然气的液化计算,状态方程中一些 重要参数的计算(不同压力下烃类及其混合物沸点的计算),烃 类混合物的分离等。 CU- 十石边大学 石油烃类的蒸气压 石油烃类蒸气压变化规律 1、纯烃 与其他纯物质一样,随温度升高,蒸气压增大。 从CC方程可以得到解释,具有较大能量的分子(A)百分数 增加,P必然增加。 2、烃类混合物 与纯烃不同的是,Pv不仅与温度有关,且与汽化率有关。 对于较简单的烃类混合物,压力不高(1500mmHg),汽相视为理想 气体,液相视为理想液体,混合物用 Daulton- Raoult定律 十司石山大学 石油烃类的蒸气压 PX P-混合物蒸气压 组分的饱和蒸气压 X;组分在液相中分子分率 注:烃类混合物在液相组成随汽化率而变化 所以,上式的蒸气压为定温度和汽化率下的数值 CU- 厚开反子 十石边大学 石油烃类的蒸气压 3分子结构的影响 相同温度下,Pv越高的烃类其沸点越低,所以,可用物质的沸点 表示Pv的变化规律。 同系物: 同温度下,随分子中C数增加,Pv降低,Tb增加。 石油馏分 烃类液体属于范德华液体 (1)分子本身不带电或无偶极矩 (2)分子无缔合现象即分子间只有范德华力。 其沸点是弱色散力不能维持热运动时的温度 其沸点随分子中C数的增加,而增加 尿家开成 十石边大学 石油烃类的蒸气压 为什么C数增加,Tb升高? 初看,C数增加,其分子不易灵活转动,运动速率降低, 所以溢入气相的分子减少,PV减小,则Tb增大。 从分子运动角度看: 细矢洛夫认为(从Tb与M变化) 每个分子m增加时,v相应减小,但对动能mv22有相互 抵消的温度效果,所以,不能认为M增大是导致T增加的 直接原因 石油烃类的蒸气压 CL(154 cH4→CF→C014 154 M:7266 EF6 (1B CH (16) 可见:①CH4→CF,CH6→CF6,M增大,但T变化很小; ②CF4CC14CH4→CC,M增大,与上面的变化相 近,但T变化很大。 为什么? 尿家开成