(8.2.1)--10.2.1蒸馏过程的热力学基础（理想物系）.ppt

110.2 蒸馏过程的热力学基础 蒸馏过程所能达到的分离程度与气液两相的接触时间有关，若两相接触时间很长，气液将达到相平衡状态。分析和研究实际蒸馏操作与相平衡状态间的差距，是研究蒸馏过程常用的方法，因此气液相平衡是蒸馏的理论基础。气-液相平衡与多种因素有关，其自由度数可根据相律确定：210.2.1 理想物系的气液平衡 对于二元系统，如果气体为理想气体混合物，液体为理想溶液，则称该体系为理想物系。理想物系可用拉乌尔（Raoult）定律表示气相分压与液相组成之间的关系：3 对于二元理想物系，气相的总压可看成是A、B的分压之和，为方便计，A组成中可略去下标A，有：根据式公式 又可得 通过上面两个关系式，便可计算二元理想物系在恒定压力下的tx,y 关系，并据此可绘出tx,y 相图。10.2.1 理想物系的气液平衡10.2.2 蒸气压和挥发度 蒸馏分离的依据是各组分的挥发度不同，是描述一个组分挥发难易程度的物理量，以v 表示。对于纯组分液体，挥发度定义为该液体在一定温度下的饱和蒸汽压 。对于由轻组分A与重组分B组成的二元混合液体，组分 i 的挥发度定义为：（107）若气相的总压 P 不是很高（P1 MPa），气相符合道尔顿分压定律：习惯上将轻组分A与重组分B的挥发度之比定义为A对B的相对挥发度：10.2.2 蒸气压和挥发度气液相平衡方程：根据挥发度的定义和拉乌尔定律，对于二元理想物系，则有：（1012）（1013）即理想物系各组分的挥发度等于其饱和蒸气压，相对挥发度等于两组分的饱和蒸气压之比。10.2.2 蒸气压和挥发度两组分理想溶液的汽液平衡相图 1、温度组成(t-x-y）图三个区 tx（y）过热蒸汽区气液共存区液相区t-y 线两条线t-y 线-饱和蒸气线t-x线-饱和液体线 蒸馏操作通常是在一定的外压下进行，溶液的平衡温度随组成而变。溶液的平衡温度组成图是分析蒸馏原理的基础。如图所示，以t为纵坐标，以x或y为横坐标。t-x 线2023/4/6 t-x-y 图t1t2tet3t4tx1（y1）两组分理想溶液的汽液平衡相图 tx 线也称为泡点线ty 线也称为露点线2、x-y 图t1t2x1x2y1y2x-y线平衡线位于对角线的上方，平衡线偏离对角线愈远，表示该溶液愈易分离。两组分理想溶液的汽液平衡相图 y1y2x1x210