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6.2.1 双组分溶液的气液关系
6.2.2 气液相平衡
6.2.3 挥发度与相对挥发度
6.2.4 非理想溶液
6.2 双组分溶液的气液相平衡返回北京化工大学化工原理电子课件组分,A,B
变量,t,p,xA,yA
相数,气相、液相一定压力下,液相(气相)组成 xA(yA)与温度 t存在一一对应关系气液组成之间 xA~yA存在一一对应关系
22cf
自由度:
1、相律分析:
6.2.1双组分溶液的气液关系返回北京化工大学化工原理电子课件
BBBAAA xppxpp 00
pA,pB —— 溶液上方 A,B组分的分压,Pa;
pA0,pB0 —— 溶液温度下纯 组分的饱和蒸汽压,Pa;
xA,xB —— 液相中 A,B组分的摩尔分率。
对于理想溶液:
1,拉乌尔定律( Raoult’s Law)
6.2.2 气液相平衡返回北京化工大学化工原理电子课件
BBBBB
AAAAA
xtfxpp
xtfxpp
)(
)(
0
0


)1(0000 ABAABBAABA xpxpxpxpppp
)()(
)(
00
0
tftf
tfp
pp
ppx
BA
B
BA
B
A?


2、道尔顿分压定律:
—— 泡点方程液相组成 x 与温度(泡点)的关系返回北京化工大学化工原理电子课件气相组成 yA与温度(露点)的关系
)()(
)()(
00
000
tftf
tfp
p
tf
pp
pp
p
px
p
py
BA
BA
BA
BA
A
A
A?


—— 露点方程返回北京化工大学化工原理电子课件
3、组成 ~温度图( t~x~y图 )
两条线:气相线(露点线)
yA~t 关系曲线液相线(泡点线)
xA~t 关系曲线三个区域:液相区气、液共存区气相区返回北京化工大学化工原理电子课件
4,x~y图
对角线 y=x 为辅助曲线
x~y曲线上各点具有不同的温度;
平衡线离对角线越远,
挥发性差异越大,物系越易分离。
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5,压力 x~y图的影响压力增加,平衡线靠近对角线,分离难度大
123 ppp
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6.2.3 挥发度与 相对挥发度组分的挥发度,是该物质 挥发难易程度 的标志,?表示。
pA,pB—— 汽液平衡时,组分 A,B在气相中的分压;
xA,xB—— 汽液平衡时,组分 A,B在液相中的摩尔分率。
B
B
B
A
A
A x
p
x
p,混合液某组分挥发度,
1,挥发度返回北京化工大学化工原理电子课件理想溶液则,
o
B
B
B
o
B
B
B
B
o
A
A
A
o
A
A
A
A
p
x
xp
x
p
p
x
xp
x
p


2,相对挥发度 (以 α表示 )
B
B
A
A
B
A
x
p
x
p

理想气体:
B
B
A
A
x
y
x
y

一般物系:
返回北京化工大学化工原理电子课件对于二元物系,yB=1-yA xB=1-xA

x
xy
)1(1
—— 相平衡方程
0
0
B
A
p
p理想溶液:
4,平均相对挥发度釜 顶m
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3.α 的物理意义
气相中两组分组成之比是液相中两组分组成之比的倍数
α 标志着分离的难易程度,
α 愈大,平衡线愈远离对角线,物系愈易分离;
α =1,无法用普通蒸馏方法分离。
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6.2.4 非理想溶液
1.具有正偏差的溶液一般正偏差,pA>pA理,pB>pB理 。
正偏差溶液,x=0.894,最低恒沸点,78.15℃
乙醇-水溶液相图返回北京化工大学化工原理电子课件硝酸-水溶液相图负偏差溶液,x=0.383,最高恒沸点,121.9℃
2,具有负偏差的溶液一般负偏差 pA<pA理,pB<pB理 。