平衡的判據(jù)與相律-wenkub
2023-03-19 16:45:11 本頁(yè)面
【正文】 程中各參數(shù)由無(wú)限稀釋活度系數(shù) 求 對(duì)于 i— j體系 將已知 i— j體系的 代入上述兩式，即可求出 和 和 將 代入（ C） 式，試差法，得 Z= 37 三 . 加壓下的 VLE計(jì)算 ?1. 非理想體系 （ 1） 計(jì)算式 由式（ 78） ????????? ?PPLiSiSiiii^SidPV1expPxPy RT???當(dāng)壓力不太高時(shí)，液相體積受壓力的影響變化還不是太大 1dPV1expPPLiSi??????????RT故式（ 78）可寫(xiě)成 SiSiiii^ PxPy ??? ?（ 79） 38 — 組分 i在汽相中的逸度系數(shù) ， 一般由 Virial 方程 、 RK方程等計(jì)算 。萃取精餾就是通過(guò)加入第三組分，改變了原溶液組分的相對(duì)揮發(fā)度，使在全濃度范圍內(nèi)不出現(xiàn)相對(duì)揮發(fā)度等于 1的現(xiàn)象。 已知 2甲基戊醇－ 2，4是適宜的第三組份 。 24 Li^Vi^ ff ?（ 2） EOS法 Pyf iVi^Vi^ ??Pxf iLi^Li^ ?? PxPy iLi^iVi^ ?? ?iLi^iVi^ x ?? ?這種方法是 今后發(fā)展的方向 ，難度還是比較大的。 另一種是基于活度定義的基礎(chǔ)式 . 兩種基礎(chǔ)式 由前知，逸度系數(shù)的定義為： Pxf Pxfii^i^i^ii^?? ???寫(xiě)成通式 : PZf ii^i^??? Pxf x ZL iLi^Li^ii ???相對(duì)? Pyf y ZV iVi^Vi^ii ???相對(duì)（ 1）由逸度系數(shù)的定義式計(jì)算 20 (2)由活度定義式計(jì)算 0iii0ii^i^0i^ii^fxfaf ffa ????0ViiVi^ii fyf y ZV Vi???相： 0LiiLi^ii fxf x ZL Li???相： fZf 0iiii^??21 基于以上兩個(gè)基礎(chǔ)理論式 ,汽液平衡計(jì)算的方法有三種 : ?EOS+γ i法 。 石油化工，中壓（ ～ ） 下輕烴物系或裂解氣都視為理想體系 （ 4） 非理想體系 V相是非理想溶液 L相符合 LR定則 如壓力較高的烴類物系。低壓下的非輕烴類 ， 如水與醇 、 醛 、 酮 ……… .所組成的物系就屬于這一類 。 （甲醇 水體系） （氯仿－苯體系） （乙醇 苯體系） （氯仿 丙酮體系） 12 ? 當(dāng)恒溫時(shí)的 P~x曲線高于拉烏爾定律的P~x直線，此體系為正偏差體系。 在正常情況下 ， 當(dāng)在恒溫下 ， 出現(xiàn)液相 （ L） 氣相 （ V） 液相（ L） 壓力升高 在 CmMT區(qū)域內(nèi)，恒溫下，隨壓力升高， 氣相 （ V） P T Cm MT 9 （ 2）等壓逆向凝聚現(xiàn)象 在正常情況下 ， 當(dāng)在恒壓下 ， 溫度升高 液相 （ L） 氣相 （ V） 在 MpCm區(qū)域內(nèi)，恒壓下， 溫度升高 氣相（ V） 液相（ L） 這個(gè)區(qū)域就成為等壓逆向凝聚區(qū) Mp Cm T P 10 ? 逆向凝聚現(xiàn)象在石油工業(yè)有很大的用途 。 7 兩種情況： ? 一種是等溫逆向凝聚 ， ? 另一種是等壓逆向凝聚 。 5 ?二元組分汽液平衡關(guān)系， 不是一條線來(lái)描述的，而是用一個(gè)區(qū)域來(lái)描述的 ，圖中實(shí)線為泡點(diǎn)線 MCm， 虛線為露點(diǎn)線 NCm，不同的溶液組成，就對(duì)應(yīng)不同的汽液平衡關(guān)系，在整個(gè)溶液范圍內(nèi)組成了一個(gè)上拱形的泡點(diǎn)面和下拱形的露點(diǎn)面。 ?對(duì)于二元組分 ， 它沒(méi)有固定的沸點(diǎn) ， 沸點(diǎn)是對(duì)于純物質(zhì)而言的 。也即： 平衡時(shí)， ? ?? ?? ?? ? 0dG0dA0dH0dUPT,VT,ps,vs,????對(duì)于封閉體系，滿足其中一個(gè)條件即為平衡態(tài)。 2 二 . 相平衡的判據(jù) ? 相平衡的判據(jù)，較常用的有三個(gè) 1. ? ? 0dG PT, ? ???? ???? iiii ???? ??（ 74） 2. 3. ????i^i^i^i^ ffff ???? ??（ 75） F=N – π+2 (7 6) 三 . 相律 由物化知：相律 3 互溶體系 VLE相圖 ? 一 . 二元體系的 P－ T圖 純組分的 PT圖可用兩維坐標(biāo)表示出來(lái)。 ?對(duì)于混合物 ， 只有泡點(diǎn) 。 ?混合物的臨界點(diǎn) Cm ?泡點(diǎn)面的上方為過(guò)冷液體，露點(diǎn)面的下方為過(guò)熱蒸汽。 點(diǎn) MT是這種組成體系中兩相共存的最高溫度 ,通稱 ” 臨界冷凝溫度 ” 。開(kāi)采石油時(shí) ， 地下壓力很高 ， 油噴時(shí)間長(zhǎng) ，若壓力發(fā)生變化 ， 油氣出來(lái)的多 ， 液油出來(lái)的少 。 γi1 等溫 等壓 0 1 0 1 P1s P2s Py1 Px1 x1,y1 x1,y1 P Tx1 Ty1 T 13 當(dāng)恒溫時(shí)的 P~x曲線低于拉烏爾定律的P~x直線，此體系為負(fù)偏差體系。 一 .概述 五種 類型： （ 1） 完全理想體系 V相是理想氣體 L相是理想溶液 Pi=yiP Pi=xiPis 高溫低壓下，構(gòu)成物系的組份，其分子結(jié)構(gòu)相似，如。 第三類和第四類都是碳?xì)浠衔锏幕旌衔锼M成的物系，所不同的是第四類的壓力比第三類的高。 ?EOS法 。 Li^Vi^ , ??由 EOS計(jì)算 式中： 25 活度系數(shù)法是將汽液兩相都用活度系數(shù)來(lái)表示 0ViiVi^ fyf V Vi??相：0LiiLi^ fxf L Li??相：（ 3） γ i法 ?0Vii fy Vi?0Lii fx Li? ????????? ?PPViSiSiiViSidPVRT1expPy ???????????PpLisisiiLisidPVRT1expPx ???????????PPViiViSidPVRT1expy??????????PpLiiLisiRT1expx?VLE時(shí) ＝ ＝ 26 二 .低壓下 VLE的計(jì)算 ? （ 物理化學(xué)講過(guò) ） ? ? 對(duì)于 低壓高溫 的體系 ， 當(dāng)其組成體系的 各組分的分子結(jié)構(gòu)差異較大 時(shí) ， 汽相 可以看作是 理想氣體 ，但其 液相 由于分子間作用力差異較大 ， 因而 不能看作是理想溶液 。 試問(wèn)需要加入多少第三組分才能使原來(lái)恒沸物的相對(duì)揮發(fā)度永不小于 1， 也就是
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