§4.3二组分气-液体系 f=2-Φ+2=4-Φ Φmin=1,f=3(T,P,X)相图为立体图形 恒定T:P-X相图 恒定P:T-X相图 恒定X:P-T相图 1.完全互溶的二组分体系 1)理想的二组分体系 P-X图
1 §4.3 二组分气-液体系 f=2-Φ+2=4-Φ Φmin=1,f=3(T,P,XB)相图为立体图形 恒定 T:P-X 相图 恒定 P:T-X 相图 恒定 X:P-T 相图 1. 完全互溶的二组分体系 1)理想的二组分体系 P-X 图
① P-x图绘制 恒定T:P-X相图(平面图) 液相组成X,气相组成yB 平衡蒸汽压P,总压P 由拉鸟尔定律:PB=P'EXE P-X液相线 道尔分压定律:PB=PyB 总压P=PA+PBP-y气相线 P-x液相线和P-y气相线合并 2
2 ① P-x 图绘制 液相组成 xB , 气相组成 yB 平衡蒸汽压 PB , 总压 P 由拉乌尔定律:PB =P* B xB P-x 液相线 道尔顿分压定律:PB =PyB 总压 P= PA +PB P-y 气相线 P-x 液相线和 P-y 气相线合并 恒定 T:P-X 相图(平面图)
P=PA+PB=P'AXA+P'BXE =P'A (1-Xg)+P'RXB =P'+(P'B-P'A)XB P=P'+(P'B-P'A)XB P-X.液相线 P P"e 截距:PA 斜率:PgPA PA PB: A X B A,B饱和蒸气压 3
3 P= PA +PB = P* A xA + P* B xB =P* A(1-xB)+ P* B xB = P* A +(P * B - P* A)xB P= P* A +(P * B - P* A)xB P P* B P* A A x B P-xB液相线 截距:P * A 斜率:P * B - P* A P * A,P * B: A,B 饱和蒸气压
P-y气相线? PB-P'BXB =PyB P=P'+(P'B-P'A)XE P:P P8-ya(Pa-P) P-y.气相线 P PBP~xy)图 L 1-g L:液相线 p* G:气相线 G P'BPA:YB-XB A B B
4 P-y 气相线? PB =P* B xB =PyB P= P* A +(P * B - P* A)xB ( ) * * * * * B B B A A B P y P P P P P − − = P-yB气相线 P ~ x(y)图 L:液相线 G:气相线 P * B >P * A,yB >xB
②P-x图分析 恒定T:f* 面:液相和气相:f*=2-1+1=2(P,X) 二相:L线和G线间1-g二相区 f*=2-2+1=1(P0rX) 线:液相线L和气相线G: f*=2-2+1=1(P或XB) 物系点:表示体系的状态点,由工,P,x表示 相点:表示体系某相的状态,T,P,x表示 变压时物系点O的变化:
5 ②P-x 图分析 液相和气相:f*=2-1+1=2(P,xB) 液相线 L 和气相线 G: 变压时物系点 O 的变化: 面: f*=2-2+1=1(P 或 xB) 恒定 T:f * 线:物系点:表示体系的状态点,由 T, P, x 表示 相点:表示体系某相的状态,T, P, x 表示 二相:L 线和 G 线间 l-g 二相区 f*=2-2+1=1(P or X)
B P A B 物系点O:上-g平衡组成x,,xG, 总压P a)P↑,g↑,xz,xz,xG,>xG 到O'点,X=Xo,全部液化,气相消失,为单相 6
6 物系点 O:l-g 平衡组成 L1 x , G1 x 总压 P1 a)P↑,xB ↑, L2 x > L1 x , G2 x > G1 x 到 O'点,xL =xO ,全部液化,气相消失,为单相
b)P↓,8+,xzxz,G〈xG 到0”点,XG=x0 全部气化,液相消失,为单相 说明:气相线和液相线 物系点刚落在线上时,应为一相 稍微过一点,为两相 T一X图 恒压:一般P=P9,f 如:精馏有机物
7 b)P↓,xB ↓, L3 x < L1 x , G3 x < G1 x 到 O”点,xG =xO 全部气化,液相消失,为单相 说明:气相线和液相线 物系点刚落在线上时,应为一相 稍微过一点,为两相 T—X 图 恒压:一般 P=Pθ ,f * 如:精馏有机物
T一X图的绘制: 测定恒压时,气液平衡体系二组分不同组成 的溶液沸点 一般采用沸点仪:回流实验,测其沸点T及 相应组成 也可由P一X图转化 8
8 T—X 图的绘制: 测定恒压时,气液平衡体系二组分不同组成 的溶液沸点 一般采用沸点仪:回流实验,测其沸点 T 及 相应组成 也可由 P—X 图转化
P T 1 B T"A g- T* g 1 圣B T-X和P-X图组合,得到T-P-X立体图 T-X相图分析 注意:aP后>P,.TPA,P-XT-X图,>x
9 T-X 和 P-X 图组合,得到 T-P-X 立体图 T-X 相图分析 注意: a) * * * * , PB PA TB TA b)若 * * PB PA , P-X,T-X 图, yB >xB
2)非理想二组分体系 完全互溶的P-X,T-X图 (1)正常类型的偏差 a)正偏差 P T B 1 B A B A B 10
10 2)非理想二组分体系 完全互溶的 P-X,T-X 图 (1)正常类型的偏差 a)正偏差