7-1 相平衡.ppt

* -*- 7.1 相平衡 主要内容： 相平衡的判据与相律 汽液平衡计算 液液平衡计算 汽液平衡与气液平衡 重要知识点 相平衡判据、相律、相图 汽液平衡计算 液液平衡计算 两相接触 浓度梯度 温度压力梯度 质量传递 能量传递 相 平 衡 判 据 要判断多相体系达到平衡状态需要满足的热力学条件，叫做热力学相平衡判据。 多组元多相体系中含有α、β、γ…π相，组分为i =1, 2 ? N。为保持系统平衡，体系内各相之间必须遵循： 相 律 自由度F表示平衡系统强度性质中独立变量数目 水的三相点 水－水蒸汽平衡 水－水蒸汽－惰性气体 乙醇－水汽液平衡 戊醇－水汽液平衡（液相分层） 相 图 T-x-y相图 p-x-y相图 x-y相图 二 元 系 统 相 图 T 1 0 p=常数 T 1 T 2 露点线 泡点线 x’ T’ A B y’ T-x-y图 T-y T-x 二 元 系 统 相 图 p-x-y图，T=常数 0 1 p P’ A B 二 元 系 统 相 图 1 1 0 A 汽 液 平 衡 计 算 汽液相平衡判据 组分i 的逸度可以由逸度系数表示，对于汽相 对于液相 ∴ 若体系中各组分是同分异构体、顺反异构体、光学异构体或碳数相近的同系物，那么，汽液两相均可视为理想体系，根据Lewis-Randall 规则 汽 液 平 衡 计 算 低压下，汽相可视为理想气体，于是有： 大部分化工过程中的汽液平衡体系都属于中、低压下的汽液平衡 汽 液 平 衡 计 算 ∵ ∴ 汽 液 平 衡 计 算 对于低压的二元汽液平衡，分压p1、p2、总压p、汽相组成y1 分别为 汽 液 平 衡 计 算 精馏相对挥发度α 表示汽液平衡关系，定义为平衡汽液两相摩尔分率之比。即： 液 液 平 衡 计 算 液液平衡的基本关系 液 液 平 衡 计 算 二元液液平衡的计算 在给定的T、p 下，求算二元液液平衡的组成 液液平衡基本关系可以列出以下四个方程 液 液 平 衡 计 算 三元液液平衡计算 液 液 平 衡 计 算 25℃时，A、B二元溶液处于汽液液三相平衡，饱和液相组成数据如下： 25℃时，A、B物质的饱和蒸汽压 试计算三相共存平衡时的压力和汽相组成。 * -*- 7.1 相平衡