02单级平衡分离（1）.ppt

上节课复习 1.分离过程分类 平衡分离 速率分离 分离过程 机械分离 传质分离 对象：用于均相混合物的分离。 特点：有质量传递现象发生。 对象：用于非均相混合物分离 特点：简单地将各相加以分离 2.平衡分离 借助分离媒介使均相混合物系统变为两相系统，再以混合物中各组分在相平衡的两相中分配不同而实现分离的过程。 3.分离媒介 分离媒介可以是能量媒介（ESA）或物质媒介（MSA），有时也可以两种同时应用。 答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时，就要考虑采用萃取精馏（MSA），但萃取精馏需要加入大量萃取剂，萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量，因此，分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。 列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。 答：属于ESA分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。 比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。 第 二 章 单级平衡分离 Chapter2 Single stage balance separation 第二章 主要内容 2.1汽液相平衡及其计算 2.1.1汽液相平衡关系 2.1.2汽液平衡的分类与计算 2.2 多组分物系的泡点和露点计算 2.2.1泡点计算 2.2.2露点计算 2.3闪蒸过程的计算 2.3.1等温闪蒸 2.3.2绝热闪蒸 掌握 重点掌握 了解 重点掌握 掌握 了解 本章要求： 1）了解相平衡常数的计算：状态方程法，活度系数法，活度系数法计算汽液平衡常数的简化形式 2）熟练掌握多组分物系的泡点和露点计算 3）掌握混合物相态的判别和等温闪蒸过程的计算 4）了解绝热闪蒸过程的序贯迭代法，正割收敛法 第二章 单级平衡分离 单级平衡分离是指两相经一次紧密接触达到平衡后随即分离的过程 由于平衡两相的组成不同，因而可起到一个平衡级的分离作用 §2—1 汽液相平衡及其计算 一、汽液相平衡关系 1、基本关系式 相平衡条件： 或 2. 相平衡常数 ①定义 ② 的计算方法 ⑴状态方程法 可用同时适用于汽液两相状态方程来计算 ⑵活度系数法 1．完全非理想系 2．完全理想系 因蒸汽压于系统的压力之间的差别很小 气相理想气体 3．汽相为理想气体，液相为非理想溶液 气相理想气体 4．汽相为理想溶液，液相为理想溶液 气相为真实气体，但体系分子结构相近，混合过程是理想的，因此是理想的气体混合物，即为真实气体组成的理想溶液，不服从道尔顿分压定律，但服从Lewis_Randall逸度法则。 5．汽相为理想溶液，液相为非理想溶液 汽相为理想溶液 ③ 与 的关系 分离因子 补充 定义：表示任一分离过程所达到的分离程度。 根据实际产品组成定义分离因子 组分i及j之间没有被分离 组分i富集于1相，而组分j富集于2相 组分i富集于2相，而组分j富集于1相 表示组分i对组分j的实际分离因子；（与浓度表示方法无关） 表示组分i在分离产物1和分离产物2中的浓度； 表示组分j在分离产物1和分离产物2中的浓度。 固有分离因子 根据汽液相平衡组成 与 的关系 将实际分离设备所能达到的分离因子与理想分离因子之间的差别用效率来表示 。 效率 固有分离因子（理想分离因子） 固有分离因子，也称为相对挥发度； 分别为组分i，j的汽液相平衡组成。 和 精馏、吸收：称汽液相平衡常数 液液萃取：液液相平衡常数（或分配系数） 同理 二、汽液平衡的分类与计算 1、汽液平衡的分类 2、汽液平衡常数的计算 逸度系数的计算 ⑴纯组分的逸度系数 ⑵二元混合物的逸度系数 A、维里方程 用混合规则求，即求 B、RK方程 活度系数的计算 称为对拉乌尔定律有正偏差 负偏差 ⑴二元溶液的活度系数 A、Van-Laar Equ 单参数的对称方程 理想体系 负偏差非理想体系 正偏差非理想体系 A可用来判别实际溶液与理想溶液的偏离度 B、Margules Equ