【正文】
Institute of Refrigeration and Cryogenics 第四章 氣體分離與純化系統(tǒng) Institute of Refrigeration and Cryogenics 主要內(nèi)容 1. 熱力學(xué)理想分離系統(tǒng) 2. 混合物的性質(zhì) 3. 精餾分離原理 2 Institute of Refrigeration and Cryogenics 熱力 學(xué)理想分離系統(tǒng) 半滲透膜 :該膜僅允許一種氣體自由完全地通過,而其他氣體無法通過。 使用這種裝置,氣體混合時(shí)就可以獲得輸出功,輸入同樣的功就可以把他們分開,因此,該過程是個(gè) 可逆過程 。 3 Institute of Refrigeration and Cryogenics Tm pm Tm pm Tm pm 1 2 熱力學(xué)理想分離系統(tǒng)模型 ? 左邊的活塞只允許氣體 A通過,右邊的活塞只允許氣體 B通過,通過把兩個(gè)活塞移動(dòng)到一起,由氣體A和 B組成的混合物就可逆地被分離成純凈的氣體A和氣體 B。 Institute of Refrigeration and Cryogenics 過程可逆,所以為恒溫(通過與外部熱源熱交換獲得)。此時(shí)所耗能量等價(jià)于把每一組分在混合氣體中分壓恒溫壓縮到混合物的壓力所需要的壓縮功之和。 溫度越低,理論分離功越小。 5 ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ?bbmbaamabbmbaamammbbimaaiihhmmhhmmssmmssmmTmmwmmww21212121,????????????理論分離功 Institute of Refrigeration and Cryogenics 雙組分氣體混合物理論功耗 Institute of Refrigeration and Cryogenics 混合物 的 性質(zhì) 7 單組份物質(zhì)以兩相出現(xiàn)時(shí) (例如液氮和氣氮 ),并非所有熱靜力學(xué)參數(shù)都是獨(dú)立的。對于一組相態(tài),在物性之間存在一個(gè)蒸氣壓力方程的關(guān)系式。 對于多于一相和超過一個(gè)組分物質(zhì),我們必須應(yīng)用Gibbs相規(guī)律 (1878年發(fā)現(xiàn) )來描述狀態(tài)所需要獨(dú)立變量的數(shù)目。 T = C P