福州大学化工原理电子教案
液体精馏
92双组分溶液的气、液相平衡双组分溶液的气、921理想物系的气液想平衡（1）气液两相平衡共存时的自由度FNφ22222自由度2个，在t、p、y、x4个变量中，任意确定其中的两个变量，则物系的状态被唯一确定，余下的参数已不能任意选择。一般精馏在恒压下操作（p一定），物系只剩下1个自由度。如指定温度t，则气液组成y、x均为t的函数被确定。后面讨论tx或y，或xy的函数关系。（2）xt（泡点）关系式液相为理想溶液，服从拉乌尔定律：
pApAxApAx
oo
pBpBxBpA1x气相为理想气体，符合道尔顿分压定律：
oo
pApxApp混合液沸腾的条件是各组分的蒸汽压之和等于外压，即ppApByA
pAxApB1x
oo
o
x
ppB
o
oo
PAPB
纯组分的蒸汽压po与温度t的关系式可用安托因方程表示，即
Btc故x与t的关系为非线性关系，已知t求x用上式很方便，但是已知x求泡点t要用试差法（迭代法）求。（3）yt（露点）关系式指定t用上述方法求出x后用道尔顿分压定律求y，即logpoA
yA
（4）tx或y图
pAxp
o
将用上述方法求出的tx或y的数据画在同一张图上，就得到tx或y图。此图的的特点如下：①两端点A与B端点A代表纯易挥发A组分（x1），端点B代表纯难挥发B组分（x0）。tA沸点tB沸点。②两线：tx线为泡点线，泡点与组成x有关；ty线为露点线，露点与组成y有关。③3区：tx线以下为过冷液体区；ty线以上为过热蒸汽区；在tx与ty线之间的区域为气液共存区，在此区域内气液组成y与x是成平衡关系，气液两相的量符合杠杆定律。只有设法使体系落在汽液共存区这才能实现一定程度的分离。例如将组成为xF的过冷溶液加热至C点，产生第1滴气泡，故C点所对应的温度称为泡点，气泡组成为y1，维持加热升温至G点，溶液部分汽化，气相组成为y（F点），液相部分分离，y与x成平衡关系，G点所对应的温度为气液相的平衡温度；反之将组成为yF的过热混合气体冷却至D点，第1滴冷凝液出现，D点所对应的温度为露点，继续冷却至G点气相部分冷
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液体精馏
凝，液相组成为x，气相组成为y，xyF，yyF，故部分冷凝亦可实现一定程度的分离。要实现高纯度分离必须采用多次部分汽化和多次部分冷凝，这个过程在工业生产上是如何实现的呢？（5）yx图在蒸馏r