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1、* 6.12.1 理想溶液的气液相平衡 6.2.2 t-x-y图图和x-y 6.2.3 挥发度与相对挥发度 6.2.4 非理想溶液的气液相平衡 6.2 双组分溶液的气液相平衡 6.2.1 理想溶液的气液相平衡 理想物系 液相为理想溶液，遵循拉乌尔定律 气相为理想气体，遵循道尔顿分压定律 在一定温度下气液达到平衡时溶液上方某组 分的蒸汽分压等于该组分在该温度下的饱和 蒸汽压乘以它在溶液中的摩尔分数 * 一、用饱和蒸汽压表示气液平衡关系 对理想溶液，且省略x下脚标A，由拉乌尔定律得 当溶液沸腾时，溶液上方的总压等于各组分的蒸气压之和 可由Antoine方程计算或从手册中查 由拉乌尔定律表示的气液平
2、衡关系 泡点方程 露点方程 * 6.2.2 t-x-y图和x-y 1. 温度组成 图 两条线 三个区 三种点 * 表示混合液的 平衡温度和液 相组成之间关 系，t-x线 。 露点线 表示混合液的 平衡温度和气 相组成之间的 关系，t-y线， 泡点线 两条线 * 过热蒸汽区 两相区 冷液相区 三个区 * 沸点（boiling point ） 泡点（bubble point ） x越大，易挥发组分 的含量越高，泡点温 度越低。 露点（dew point ） y越大，易挥发组分含量 越高，露点温度越低。 * t 汽液两相处于平 衡时，两相温度相 同，此时，气相组 成大于液相组成； 当气液两相组成 相
3、同时，气相露点 温度总是高于液相 的泡点温度。 * 压压强对对t-x-y图图的影响 p沸点t，气液平衡整个上移 ，气液平衡区变变窄，分离困 难难 * E tE xF xEyE t-x-y 图与蒸馏原理 * 2.x-y 图 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。 * 对对角线线 y=x 为辅为辅 助曲线线 x-y曲线线上各点具有不同的 温度； 平衡线线离对对角线线越远远，挥挥 发发性差异越大，物系越易分 离。 * 压力对x-y图的影响 压力增加，平衡线靠近对 角线，分离难度大 但如果总压变总压变 化在20% -30%内，x-y平衡线线的 变动变动 不大于2%，所以
4、总压变总压变 化不大时时，其影 响可忽略。蒸馏过馏过 程多 采用x-y图图 * （补充）p-x图：表示一定温度下蒸气压P与组成X的关系 由 以横坐标为X，纵坐标为P作图 * 5、该图该图 一定是右侧侧高、左侧侧低 由图图可得： 1、易挥发组挥发组 分xA则则p；难挥发组难挥发组 分xB则则p。 2、溶液的饱饱和蒸汽压压介于两组组分纯纯物质质蒸汽压压之间间， 即 3、如果t，则则直线线上移 4、如果外压压P固定，则则分压线压线 与外压线压线 的交点即表示在 该该外压压下，溶液沸腾时腾时 的组组成 * 6.2.3 挥发度和相对挥发度 1. 挥发度 对纯液体，挥发度指该液体在一定温度下的饱和蒸汽压
5、对混合液，挥发度为组分在蒸气中分压和与之平衡的液相 中的摩尔分率之比 * 对于理想溶液： 对于非理想溶液： 2. 相对挥发度 溶液中易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比， 用表示。 * 相对挥发度的数值可由实验测得 对理想溶液： 理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两组分的 泡和蒸汽压之比。 当t变化时，两者的变化不大，一般可将视为常数，计 算时可取操作温度范围内的平均值。 * 若操作压强不高，气相遵循道尔顿分压定律 气液平衡方程 * 由 知， 时， 组分A较B易挥发，可以用蒸馏方法分离 时，挥发度差异愈大，愈有利于蒸馏操作。 时，不能用普通蒸馏的方法分离混合液。 可作为混合液能否用蒸
6、馏方法分离以及分离难易程度的判据 。 * 压强对相平衡关系的影响 当P则则液相分子进进入气相需要更大的动动力，因此气 化变变得不易。如要保持相同的挥发挥发 性能， P则则需要t； 如果温度不变则挥发变则挥发 性能随P而下降. P 不变，则需t t不变变，则则 y 6.2.4 两组分非理想物溶液的气液相平衡 非理想物系的几种情况： 1、液相为非理想溶液，气相为理想气体； 2、液相为理想溶液，气相为非理想气体； 3、液相为非理想溶液，气相为非理想气体。 溶液中各组分的平衡分压与拉 乌尔定律发生偏差 非理想溶液 * 非理想溶液 最低恒沸点 如：乙醇水，正丙醇水 最高恒沸点 如：硝酸水，氯仿酮 正偏差溶液 负负偏差溶液 极大正偏差溶液： t-x t-y 正偏差溶液：x=0.894，最低恒沸点，78.15 * 2负偏差溶液 * t-y t-x 极大负偏差溶液：有最高恒沸物 t-y 负偏差溶液：x=0.383，最高恒沸点，121.9 * 非理想物系的相平衡关系方程仍可用式 但通常不再是一个常数。
