5 第五讲 气体低温脱离.pdf

第5章气体低温分离 主讲人：谭宏博 2012.12.5 西安交通大学制冷与低温工程系 题纲 §5.1 概述 §5.2 空气的组成及其气液相平衡 §5.3 气体分离的方法(简介) §5.4 液空的蒸发与空气的冷凝 §5.5 空气的精馏 §5.6 精馏塔 §5.7 空气二元系精馏过程计算 制冷与低温工程系 2 2012-12-4 §5.1 概述 气体的组成 自然界中存在的气体均为混合物，纯气体来自气体混合物 气体混合物 两种及以上的单一气体组成 纯质气体1 气体分离 气体混合物 是非自发过程，必须投入功 纯质气体2 气体分离最小功 恒温恒压条件下将均相的理想气体混合物分离成纯气体产 物所需的最小功。 制冷与低温工程系 3 2012-12-4 §5.1 概述 气体分离最小功是可逆过程的耗功，在等温条件下把 气体分离，得到同温同压下的纯气体。 ( p ) p V ( p V )V + + 对于二元组分混合物 A B A B p p, p→ p → 压力增加 单一组分 A B 按照等温压缩耗功计算（kJ/kg ） ⎡ p A p B ⎤ w =−T w R ln + w R ln min ⎢ A A B B ⎥ ⎣ p p ⎦ 制冷与低温工程系 4 2012-12-4 §5.1 概述 折算到摩尔混合气体，分离最小功（kJ/kmol ） W R T x ln x min − m i∑ i i 对于二元组分混合物 W R T x ln x ( x )ln( x ) − [ 1 + 1− − ] m min A A A A 多元混合物只分离一种组分时等同于二元组分