【正文】 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= 167。 閃蒸計(jì)算 ? 閃蒸 ： 液體混合物的壓力降低至泡點(diǎn)與露點(diǎn)壓力之間，會(huì)出現(xiàn)部分 氣 化的現(xiàn)象。 ? 閃蒸是一種單級(jí)平衡分離過程。 ? 閃蒸計(jì)算既要滿足 物料平衡 ，又要滿足 相平衡。 進(jìn)料 F， zi 氣相 V， yi 液相 L， xi 氣化分率 η=V/F VyLxFz iii ??η=V/F VyLxFz iii ??? ? ? ? ）?。?1,2,11 Niyxz iii ????? ??? 1）組分 i的物料平衡 ? 2）組分 i的相平衡 ? ? ）　?。?2,2,1 NixKy iii ???）　?。?41? ?iy? 組分歸一 ? ? ）　　（ 511111 ???? ??NiiiNi KKzy?? ? ）　?。?311 ??? iiii KKzy?(2)代入 (1)得 ——閃蒸方程 (3)代入 (4)得 例題 ： 一個(gè)總組分別是 ,321 ??? zzz的苯（ 1 ） 甲苯（ 2 ） 乙苯（ 3 ）的混合物，在 373 .15 K 和 0. 0 9 5 2 1 MP a下閃蒸，求閃蒸后的汽相分率和汽、液組成。 解：這是一個(gè)近似的完全理想體系 ivi Pyf ?? isiiili xPxff ???PPxyK siiii ??3 5 9 ,7 7 9 ,8 9 1 321 ??? KKK? ? 11131?????i iiiKKz? ?? ??? ??? ? ???5 0 ??解得查附錄二得 Antoine方程常數(shù)，計(jì)算得各組分的飽和蒸汽壓為： )(0 3 4 2 ,0 7 4 1 ,1 8 0 0 321 M PaPPP sss ???? ? ? ? ）　?。?33,2,111 ???? iKKzyiiii ?, 321 ??? yyy2 9 ,3 9 , 321 ??? xxx）式得代入（將 ??? ? ）　?。?23,2,1/ ?? iKyx iii167。 一致性檢驗(yàn) ）　?。?1lnln 22211 dPRTVdTRTHdxdx EE ???? ???實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否可靠，可用 GibbsDuhem方程來檢驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與 GibbsDuhem方程符合，則稱此汽液平衡數(shù)據(jù)具有 熱力學(xué)一致性。 對(duì)于敞開、均勻體系的 GibbsDuhem方程 ： （ 面積檢驗(yàn)法 ） 2. 微分檢驗(yàn)法（ 點(diǎn)檢驗(yàn)法 ） ）　?。?20lnln 2211 ?? ?? dxdx對(duì)于低壓下的二元等溫?cái)?shù)據(jù) ： VE=0； dT=0 ∴ （ 1）式為 （ 面積檢驗(yàn)法 ） ）　?。?30ln 110 2111????dxxx ??對(duì)（ 2）式積分可得： 1）恒溫汽液平衡數(shù)據(jù) ??????21ln?? 0 1 X 1 A B 數(shù)據(jù)滿足熱力學(xué)一致性時(shí)，即當(dāng) V L ESS BA ?0ln 121 作圖，總面積應(yīng)為）對(duì)（以 x??事實(shí)上，由于實(shí)驗(yàn)誤差， SA不可能完全等于 SB ???BABASSSS對(duì)于中等非理想體系，只要 ： 即可認(rèn)為 等溫 汽液平衡數(shù)據(jù)符合 熱力學(xué)一致性 。 2）等壓汽液平衡數(shù)據(jù) ????????102110 212121lnxxExxdTRTHdx??m i nm i nm a x1 5 01 0 0TTTJSSSSDBABA???????對(duì)于等壓二元 ： dP=0 ∴ （ 1）式為 即滿足一致性時(shí)當(dāng) ,10?? JDTmax， Tmin —最高、最低沸點(diǎn) 由于缺乏 HE數(shù)據(jù)， Herington推薦半經(jīng)驗(yàn)方法： 面積檢驗(yàn)法 的缺點(diǎn)：由于全濃度范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)誤差相互抵消，造成虛假現(xiàn)象。 2. 微分檢驗(yàn)法（ 點(diǎn)檢驗(yàn)法 ） x1 12)/(dxRTGdxRTGa EE ??RTGE2211 lnln ?? xxRTG E ??b a 0 1 11)/(dxRTGdxRTGb EE ??點(diǎn)檢驗(yàn)法 是以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出 GE/RT~x1曲線為基礎(chǔ)，進(jìn)行的逐點(diǎn)檢驗(yàn)。 精度比面積檢驗(yàn)法高。 對(duì)于二元系： 經(jīng)推導(dǎo)可得： ）　　（ 1lnln21????ba?由（ 1）式截距 a,b得到的 γ1 γ2為熱力學(xué)檢驗(yàn)值，如果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與之相符，則稱該 VLE實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合熱力學(xué)一致性。 ?對(duì)每一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均要按以上方法檢驗(yàn)。 ?需要指出的是：熱力學(xué)一致性是判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性的 必要條件 ，但 不是充分條件 。 ?即符合熱力學(xué)一致性的數(shù)據(jù)，不一定是正確可靠的 ?但不符合熱力學(xué)一致性的數(shù)據(jù)，一定是不正確可靠的 大作業(yè) ? 1)計(jì)算 kPa下 ,乙醇 (1)水 (2)體系汽液平衡數(shù)據(jù) 。 ? 2)判斷是否有共沸組成并計(jì)算該點(diǎn)組成及溫度 。并與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)比 ? 3)采用何種方法可以實(shí)現(xiàn)乙醇 (1)水 (2)體系分離 ?(查閱文獻(xiàn) ,寫出 25篇主要文獻(xiàn)的作者 ,題目 ,雜志等 ,及摘要 ,按下面格式書寫 ) 朱健 , 楊祝紅 , 李偉等 . 非均相光催化水處理管式 反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)，現(xiàn)代化工， 2022， 25(5)， 55~58 摘要 :XXXXXXXXX 分組完成 ,按學(xué)號(hào)間隔 , 第一組 :1,6,11,16,21,26, 第二組 :2,7,…….. 液液平衡 ? 一 . 溶液的穩(wěn)定性 ? 二元體系形成兩液相的條件應(yīng)服從熱力學(xué)穩(wěn)定性的原理。 ? 判斷溶液的穩(wěn)定性，可以先以位能為例來說明物系穩(wěn)定的概念。 ? 下圖是具有位能 Ep的球處于平衡的三種狀態(tài)。 在可逆平衡（ b）時(shí)，不論球的位置如何變化， Ep卻不會(huì)變化，總保持為一個(gè)定值。 (b) 可逆平衡 基準(zhǔn)面 X Ep Ep Ep 在不穩(wěn)定平衡（ a）時(shí)，球處于山之巔峰，雖可呈靜止?fàn)顟B(tài)，若球的位置稍有移動(dòng)，球所具有的位能將小于 Ep值，向更穩(wěn)定的狀態(tài)變化。 在穩(wěn)定平衡（ c）時(shí)，球處于山谷之底，也呈靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)球的位置有所變化，位能有所增加，但最后總是在谷底呈靜止?fàn)顟B(tài)，以取得完全的穩(wěn)定狀態(tài)。 (a)不穩(wěn)定平衡 (c)穩(wěn)定平衡 (c) 穩(wěn)定平衡 22Ep 0X? ??22Ep 0X? ??22Ep 0X? ??為了區(qū)分上述三種不同的平衡，必須借助于二階偏導(dǎo)數(shù)。 即 (a)不穩(wěn)定平衡 (b) 可逆平衡 （ A） （ B） （ C） 當(dāng)將此概念用于多于液相物系的液液平衡時(shí) ， 相當(dāng)于球位能的應(yīng)是溶液的自由焓 ， 相當(dāng)于距離則是各組分的摩爾數(shù)或摩爾分?jǐn)?shù) 。 T, pG 0ix???? ??????在恒溫和恒壓下，封閉體系的平衡判據(jù)應(yīng)是自由焓最小，即 區(qū)分均相和分相 ,也類似于是（ A）～（ C） 不論是形成均相或分相都符合上式 221 T, pG 0x???? ??????221 T, pG 0x???? ??????221 T, pG 0x???? ??????（ 737） 不穩(wěn)定平衡 形成兩相 穩(wěn)定平衡 均相溶液 （ 738） 過渡情況 可逆平衡 二 . 液液平衡準(zhǔn)則及計(jì)算 ? 若有兩個(gè)液相 (用 α 和 β 表示 )除兩相的 T,P相等外 ， 還應(yīng)滿足液液平衡準(zhǔn)則： ^if? （ i=1,2…… ,N） ^if?＝ iix??? iix???基于活度系數(shù)的液液平衡準(zhǔn)則為 ＝ （ i=1,2…… ,N） （ 739） 對(duì)二元液液平衡系統(tǒng) ， 有 （ 741b） （ 740a） 11x??? 11x???22x??? 22x???12 1xx????12 1xx????＝ ＝ （ 740b） （ 741a） 或 11ln ln xx??????? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ?211ln ln1xx??????? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?由于在壓力不是很高的條件下，壓力對(duì)液相活度系數(shù)的影響可以不計(jì) ? ?i i iln x ,T?????? ?i i iln x ,T?????故有 ，就能夠從以上方程組求解。 ii, ,Txx??ii,xx??上式的兩個(gè)方程關(guān)聯(lián)了三個(gè)未知數(shù) 若給定其中一個(gè)（如取系統(tǒng)溫度 T為獨(dú)立變量），其余兩個(gè)從屬變量 ?液相活度系數(shù)常用 Margules方程 、 Van Laar方程 、NRTL方程和 UNIQUAC方程等 。 ?在二元體系計(jì)算中 ， 用 Margules方程 、 Van Laar方程時(shí) ， 可 用 解 析 的 方 法 ， 用 NRTL 方程和UNIQUAC方程時(shí) ， 需要用迭代法計(jì)算平衡組成 。 ?多元體系液液平衡計(jì)算原則和二元體系相似，不過更為復(fù)雜。 ?有關(guān)這方面的進(jìn)一步深入討論可參考有關(guān)文獻(xiàn)。 T 0 1 V L+V L xB n1/(n1+n2) 2n1/(2n1+n2) 習(xí)題 .71 X1 Xf X’f Y1 P一定 P恒定 T Pa PC2 Pb PC1 Pd 臨界點(diǎn) 最高精餾壓力 TC1 TC2 T恒定 P Td 最高精餾溫度 PC1 PC2 Ta TC2 Tb TC1 0 x1 y1 1 1 y1 x1 0 恒壓 Txy 圖 恒溫 pxy 圖 不同壓力下的 yx 圖 x y 壓 力 增 大 0 1 ? 汽液平衡的兩種計(jì)算方法 ? 1）狀態(tài)方程法 ? 2）活度系數(shù) 法 ? 1）完全理想系：汽相 — 理想氣體，液相 — 理想液體 2）理想系：汽液相 — 理想溶液（ VL均服從 LR） 3）部分理想系：汽 — 理想氣體，液相 — 非理想溶液 4）非理想系：汽、液相均為非理想溶液 167。 引言