西北大学化工原理电子教案 蒸馏操作的费用和操作压强加热和冷却（能耗大）是蒸馏过程的主要费用。此外，对同样的 加热量和冷却量，所需费用还与加热温度和冷却温度有关。 9.2双组分溶液的汽液相平衡 蒸馏是汽液两相中的传质过程，因此常用组分在两相中浓度（组分）偏离平衡的程度来 衡量传质推动力的大小。传质过程是以两相达到相平衡为极限的。因此，汽液相平衡为极限 的。因此，汽液相平衡关系是分析蒸馏原理和设备计算的理论基础，所以在讨论精馏计算之 前，先讨论相平衡。 9.2.1理想物系的气液相平衡 气液两相平衡共存时的自由度根据相率，平衡物系的自由度为： F=N-Φ+2 (9-2) 对双组分物系气液：N=2、=2,则代入得： F=2 即双组分物系汽液平衡的自由度为2。 平衡物系的参数为温度T,压强P,以及汽相组成y和液相组成X。对二元系，给定一 个汽相组成和一个液相组成，则可由y4+yB=1,x4+xB=1定出另一个汽相组成和液相 组成。因而在上述四个参数T、P、y、x中任意确定两个，即可确定系统状态。 精馏系统经常在恒压下操作，即P一定，则在T、y、x中任意确定一个，系统的状态 就确定了。如果定x则y~T之间存在对应关系：如果定y,则x~T之间存在对应关系：如 果定T,则x~y之间存在对应关系。精馏过程中相平衡关系的定量描述，就是要找出P一 定时，y或x~T,以及y~x的定量关系。 完全理想物系是指：液相为理想溶液，服从拉乌尔定律，P,=Px:汽相为理想气体 服从道尔顿分压定律：P:=Py 在拉乌尔定律p,=px,中，p是纯组分i在溶液温度t下的饱和蒸汽压，因而p是 温度t的函数，可写成： pi=f() 纯组分的饱和蒸汽压P与温度t的关系通常用Antoine(安托因)经验方法计算，即： 2西北大学化工原理电子教案 蒸馏操作的费用和操作压强 加热和冷却(能耗大)是蒸馏过程的主要费用。此外，对同样的 加热量和冷却量，所需费用还与加热温度和冷却温度有关。 9.2 双组分溶液的汽液相平衡 蒸馏是汽液两相中的传质过程，因此常用组分在两相中浓度（组分）偏离平衡的程度来 衡量传质推动力的大小。传质过程是以两相达到相平衡为极限的。因此，汽液相平衡为极限 的。因此，汽液相平衡关系是分析蒸馏原理和设备计算的理论基础，所以在讨论精馏计算之 前，先讨论相平衡。 9.2.1 理想物系的气液相平衡 气液两相平衡共存时的自由度 根据相率，平衡物系的自由度为： F=N-Φ+2 （9-2） 对双组分物系气液：N=2、Φ=2，则代入得： F=2 即双组分物系汽液平衡的自由度为 2。 平衡物系的参数为温度 T，压强 P，以及汽相组成 y 和液相组成 x。对二元系，给定一 个汽相组成和一个液相组成，则可由 + = 1 BA yy ， + = 1 BA xx 定出另一个汽相组成和液相 组成。因而在上述四个参数 T、P、y、x 中任意确定两个，即可确定系统状态。 精馏系统经常在恒压下操作，即 P 一定，则在 T、y、x 中任意确定一个，系统的状态 就确定了。如果定 x 则 y～T 之间存在对应关系；如果定 y，则 x～T 之间存在对应关系；如 果定 T，则 x～y 之间存在对应关系。精馏过程中相平衡关系的定量描述，就是要找出 P 一 定时，y 或 x～T，以及 y～x 的定量关系。 完全理想物系是指：液相为理想溶液，服从拉乌尔定律， ；汽相为理想气体 服从道尔顿分压定律： i o ii = xpp = pyp ii 在拉乌尔定律 中， 是纯组分 i 在溶液温度 t 下的饱和蒸汽压，因而 是 温度 t 的函数，可写成： i o ii = xpp o i p o i p (tfp ) i o i = 纯组分的饱和蒸汽压 P 与温度 t 的关系通常用 Antoine （安托因）经验方法计算，即： 2