第五章-相平衡-1概要.ppt

* * * * * * * * * * * * * 作业 2、4、6、7、9 * * * * * * * * ΦΦ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 杠杆规则 B A 定压 将组成为a的混合物加热至温度T c点 b点 d点 代表液相组成 代表物系点 代表气相组成 作为杠杆的支点 杠杆规则 以b为支点 为力矩 代表液、气的物质的量 由杠杆规则，得： 若已知物系的总量，则 求出 B A 定压 根据气相、液相组成，以及气相、液相物质总摩尔数，可分别求取气、液相物质A、B 的量 杠杆规则 若横坐标用质量分数表示 为力矩 代表液、气的质量 由杠杆规则，得： 求出 B A 定压 根据气相、液相组成，以及气相、液相物质质量，可分别求取气、液相物质A、B 的量 例：杠杆规则的计算与应用 B A 定压 例： 图1为某A、B二组分系统的沸点-组成图，由5摩尔A和5摩尔B组成系统，其物系点为a，达到气液两相平衡时，气相点为d，液相点为C，分别求两相中物质的量以及气相、液相中所含物质A、B的摩尔数。 0.3 0.8 图1 A、B二组分沸点-组成图 解：根据杠杆规则 B A 定压 0.3 0.8 n（g）db = n（l ） bc n（g）/ n （l）= bc/bd = [ 0.5 - 0.3]/ [0.8-0.5] = 2/3 0.5 n (g) + n (l) = 10 mol -(1) n(g) /n (l) = 2/3------------(2) 解得 : n(l) = 6mol n (g) = 4 mol 因为 n(l) = 6 mol , 所以. 液相中,n(B) = 0.3 × 6 = 1.8mol n(A) = 4.2mol 同理 ,气相中 n(B)= 3.2mol n(A) = 0.8mol 简单蒸馏 简单蒸馏的T-x-y图 混合物起始组成为x1 加热到温度为T1 对应气相组成为y1 加热到温度为T2 对应气相组成为y2 一次简单蒸馏 温度从T1到T2 馏出物组成从y1 到y2 精馏塔 加热器 塔本部 多层塔板 冷凝器 从塔的上部得到纯的易挥发组分, 难挥发组分则从塔底下部排出. 蒸馏（或精馏）的原理 蒸馏（或精馏）的原理 精馏 塔板温度 液相B组成的变化 气相B组成的变化 含高沸点物质递增 含低沸点物质递减 蒸馏（或精馏）的原理 精馏 几乎可获高沸点A物质 塔底温度越来越高 塔顶温度越来越低 几乎可获低沸点B物质 精馏是多次蒸馏的组合， 需要多少塔板，理论上可以计算 非理想二组分液态混合物的相图 1. 最低恒沸混合物相图 2. 最高恒沸混合物相图 最低恒沸混合物相图 什么是非理想液态混合物? 混合物某组分的蒸汽压对Raoult定律产生偏差 什么是正偏差? 某组分蒸汽压的实验值大于Raoult定律的计算值 什么是负偏差? 某组分蒸汽压的实验值小于Raoult定律的计算值 什么时候出现最低恒沸混合物? 在蒸汽压的实验曲线上出现最高点 什么时候出现最高恒沸混合物? 在蒸汽压的实验曲线上出现最低点 最低恒沸混合物相图 两组分对Raoult定律都产生正偏差的相图 虚线 Raoult定律理论计算值 实线 实验测定值 最低恒沸混合物相图 正偏差出现极大值的相图 虚线 Raoult定律理论计算值 实线 实验测定值 在最高点时,气相与液相组成相同 在p-x-y图上，气相线分为两个分支 最低恒沸混合物相图 正偏差出现极大值的相图 在p-x-y图上出现最高点 在T-x-y图上出现最低点 最低恒沸混合物相图的特点 最低恒沸混合物 在T-x-y图上出现最低点 组成为C的混合物的沸点均低于A和B的沸点 在C点气、液相组成相同 用蒸馏方法不能把A和B分开 组成落在AC之间，蒸馏结果只能得到A和C，得不到B。 恒沸混合物不是化合物， 其沸点和组成随外压而变 例水-乙醇系统为形成最低恒沸物系统,用蒸馏方法得不到纯乙醇 出现最低恒沸点时的条件自由度? 最高恒沸混合物相图 两组分对Raoult定律都产生负偏差的相图 虚线 Raoult定律理论计算值 实线 实验测定值 最低恒沸混合物相图 负偏差出现极大值的相图 在p-x-y图上出现最低点 在T-x-y图上出现最高点 最低恒沸混合物相图 最高恒沸混合物 在T-x-y图上出现最高点 组成为C的混合物的沸点均高于A和B的沸点 在C点气、液相组成相同 用蒸馏方法不能把A和B分开 组成落在AC之间，蒸馏结果只能得