化工热力学第八章液体相平衡课件.ppt

 * * * * * 化工热力学 Chemical Engineering Thermodynamics 华北科技学院 第八章 流体相平衡 平衡时， 对于封闭体系，满足其中一个条件即为平衡态。 8 流体相平衡 1. 物系达平衡的条件 2. 相平衡判据与Gibbs相律 相平衡的判据，较常用的有三个： a. b. c. F=C – π+2 相律：“物化” 8 流体相平衡 3. 状态方程法处理汽液平衡 汽液平衡： 汽相： 液相： 汽液平衡比或分配系数： ——高压流体相平衡计算 (7-46)、(7-47)状态方程计算汽液两相逸度系数 8 流体相平衡 8 流体相平衡 4. 活度系数法处理汽液平衡 汽液平衡： 汽相： 液相： 汽液平衡比： ——中低压汽液平衡计算 两类相平衡处理方法的比较 5. 二元汽液平衡相图 对理想溶液(或拉乌尔定律)产生偏差的情况有四种： a. 一般正偏差体系（甲醇-水体系） b. 一般负偏差体系（氯仿－苯体系） c. 最大正偏差体系（乙醇-苯体系） d. 最小负偏差体系（氯仿-丙酮体系） 8 流体相平衡 液相区： p-x1上方 p-x图 泡点线(饱和液相线)：p-x1 露点线(饱和汽相线)：p-y1 等温汽液平衡区： p-x1与p-y1围成的区域 汽相区： p-y1下方 液相区： T-x1下方 T-x图 泡点线：T-x1 露点线：T-y1 等压汽液平衡区： T-x1与T-y1围成的区域 汽相区： T-y1上方 理想溶液泡点线：理想溶液遵守拉乌尔定律， p-x虚线 8 流体相平衡 p-y1 p-x1 等温 1 p2s p1s x1，y1 0 p a. 一般正偏差体系 汽 液 等压 0 1 x1，y1 T-x1 T-y1 T 液 汽 特点：恒T，泡点线高于理想溶液的泡点线； γi1 8 流体相平衡 b. 一般负偏差体系 特点：恒T，泡点线低于理想溶液的泡点线； γi1 等温 p2s p1s x1，y1 0 1 p 等压 0 1 T 液 液 汽 汽 p-x1 p-y1 T-y1 T-x1 8 流体相平衡 x1，y1 c. 最大正偏差体系 泡点线高于理想溶液的泡点线 p-x曲线上出现极大值，γi 1 这一点，x=y，称为共沸点 这一点压力最大，温度最低，所以称为最大压力（或最低温度）共沸点 不能用一般精馏法 p 等温 等压 T x1,y1 x1,y1 0 0 1 1 共沸点 液 液 汽 汽 8 流体相平衡 d. 最大负偏差体系 泡点线低于理想溶液的泡点线 p-x曲线上出现极小值，γi 1 压力最小，温度最高，最小压力（或最高温度）共沸点 等温 等压 p T 共沸点 0 0 1 1 x1,y1 x1,y1 液 液 汽 汽 共沸点，x=y 8 流体相平衡 6. 汽液平衡计算类型 (1)泡点计算 (2)露点计算 (3)闪蒸计算(等温) 等温泡点 等压泡点 等温露点 等压露点 泡点：第一个气泡 露点：第一个露珠 具体方法，P254 8 流体相平衡 7. 热力学一致性检验 汽液平衡数据的可靠性可用热力学方法进行检验，检验的基本依据 定义： 方法： 积分式总包校验法——面积检验法 微分校验法——点检验法 8 流体相平衡 满足其一，符合热力学一致性 恒T，p下，吉-杜方程： (1)面积检验法 积分，整理： A B 0 1.0 x1 以 作图 面积A＝面积B D：偏差值 对于二元体系： 8 流体相平衡 海林顿半经验法