分離工程 第二章 單級(jí)平衡過程-文庫(kù)吧
2024-12-31 01:19 本頁(yè)面
【正文】 30。② 活度系數(shù)的計(jì)算 若，稱為對(duì)拉烏爾定律有正偏差，為負(fù)偏差。大多數(shù)非烴類混合物，都表現(xiàn)為正偏差，少數(shù)由于有締合現(xiàn)象或?qū)儆陔娊赓|(zhì)溶液，能發(fā)生負(fù)偏差。一般可以液相中分子間的作用力來估計(jì)偏差的正負(fù)。目前，還不能完滿地定量計(jì)算活度系數(shù)，對(duì)于雙組分系統(tǒng)，主要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定，也可采用某些公式計(jì)算，對(duì)于三組分或更多組分的非理想溶液，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很少，活度系數(shù)主要用公式估算。 只要知道的數(shù)學(xué)模型，就可通過組分i的摩爾數(shù)ni求偏導(dǎo)數(shù)得到的表達(dá)式。⑴二元溶液的活度系數(shù)a. VanLaar Equ. 討論1）A的物理意義 2）由 3）當(dāng)時(shí)，此二元系統(tǒng)稱對(duì)稱系統(tǒng)，方程可變?yōu)閱螀?shù)的對(duì)稱方程：；4）當(dāng)時(shí)，為理想體系；當(dāng)時(shí)，為負(fù)偏差非理想體系；當(dāng)時(shí)，為正偏差非理想體系A(chǔ)可用來判別實(shí)際溶液與理想溶液的偏離度。b. Margules Equ. Van Laar方程和Margules方程有悠久的歷史，仍有實(shí)用價(jià)值，特別是定性分析方面。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)學(xué)表達(dá)式簡(jiǎn)單；容易從活度系數(shù)數(shù)據(jù)估計(jì)參數(shù)； 非理想性強(qiáng)的二元混合物包括部分互溶物系，也經(jīng)常能得到滿意的結(jié)果。 缺點(diǎn)：不能用二元數(shù)據(jù)正確推斷三元系的活度系數(shù)。不能用于多元系相平衡計(jì)算。c. Wilson Equ.注意：1）當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，2）當(dāng)時(shí)，為理想體系；當(dāng)時(shí)，為負(fù)偏差非理想體系；當(dāng)時(shí)，為正偏差非理想體系；λ可用來判別實(shí)際溶液與理想溶液的偏離度。3），但該方程考慮了T、P的影響，汽液平衡計(jì)算有較高的精度；適用范圍很廣，不能用于液液平衡的計(jì)算，不能用于部分互溶系統(tǒng)。d. NRTL方程和UNIQUAC方程 根據(jù)局部摩爾分率的概念建立的。NRTL方程能進(jìn)行汽液平衡和液液平衡的計(jì)算；但方程中每對(duì)二元系多了第三參數(shù)α12；Uniquac方程有NRTL的優(yōu)點(diǎn)，但數(shù)學(xué)表達(dá)式最復(fù)雜；適用于分子大小相差懸殊的混合物。e. UNIFAC 基團(tuán)貢獻(xiàn)法正規(guī)溶液⑵三元溶液的活度系數(shù)a. Margules Equ. 為有關(guān)的雙組分溶液之端值常數(shù)，可查閱手冊(cè)，順序輪回替換下標(biāo)，用2代1，用3代2，1代3，便可求及。b. Wilson Equ. 只需查出有關(guān)三個(gè)二元溶液的威爾遜參數(shù)，計(jì)算結(jié)果較好，雖較繁復(fù)，隨著計(jì)算機(jī)的使用，目前應(yīng)用較多。 ③的簡(jiǎn)化計(jì)算：P—T—K圖相平衡常數(shù)是溫度、壓力和汽液組成的函授，無論用狀態(tài)方程還是用活度系數(shù)模型，其計(jì)算工作量都很大，必須借助于計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算。烴類物系在化工中十分重要，其行為接近理想情況，可僅考慮P、T對(duì)的影響，迪普里斯特（Depriester）以BWR方程為基礎(chǔ)，經(jīng)廣泛的實(shí)驗(yàn)和理論推算，作出了輕烴類的PTK列線圖，見P38圖21，這些圖雖然沒有假設(shè)理想溶液這個(gè)條件，但在圖上所示的有限的壓力范圍內(nèi)，組成對(duì)K值的影響很小，仍然把K看成是T、P的函數(shù)，平均誤差為815%。（絕對(duì)壓）以下的較低壓區(qū)域。例21，2。167。22 多組分物系的泡點(diǎn)和露點(diǎn)計(jì)算（Calculation about bubblepoint and dewpoint of multiponent system）泡點(diǎn)溫度（壓力）是在恒壓（溫）下加熱液體混合物，當(dāng)液體混合物開始汽化出現(xiàn)第一個(gè)氣泡時(shí)的溫度（壓力），簡(jiǎn)稱泡點(diǎn)。露點(diǎn)溫度（壓力）是在恒壓（溫）下冷卻氣體混合物，當(dāng)氣體混合物開始冷凝出現(xiàn)第一個(gè)液滴時(shí)的溫度（壓力），簡(jiǎn)稱露點(diǎn)。根據(jù)泡、露點(diǎn)的概念，精餾塔塔頂溫度即為對(duì)應(yīng)塔頂汽相組成的露點(diǎn)，塔釜溫度即為對(duì)應(yīng)塔釜液相組成的泡點(diǎn)。由于氣體中出現(xiàn)的露點(diǎn)液和液體中出現(xiàn)的泡點(diǎn)氣泡，其物質(zhì)量?jī)H為原混合物的極為微小部分，因而物系形成了第一個(gè)液滴和第一個(gè)氣泡后，原有物系組成并未改變。在露點(diǎn)和泡點(diǎn)下
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