气液相平衡方面的基础知识
气 液 相 平 衡
相是指系统的某一部分具有相的物理和化学性质，具有相同的组成，并且与
另外的相以一定的边界隔开。出现在世有产品里的大多数的相相是液态烃和气相。水也是普遍存在的另一个液态相。在给定的系统里，当描述变化的变量随着时间和位置的改变而保持恒定时，液态烃、气相和水这些相将会平衡共存。而决定平衡状态的主要变量是系统的温度，压力和组分。
对于设计表面分离装置和改进组分模型，不同相能够共存的条件是非常值得考虑并且具有实践价值的重要问题。这些计算的类型是以平衡常数的原理为基础的。
一、 平衡常数
一给定组分的平衡常数i K 是指组分的气相的摩尔分数yi 与液相摩尔分数xi 之比。在数学上，它们的关系是i i i x y K /= (5----1) 在41003.7?2/m kg (100磅/2英寸)的压力下，Raoult 和Dalton 的定律为对于理想溶液方法提供了一个预测平衡常数的简化的方法。Raoult 定律是指多组分系统中单一组分所产生的局部压力i P 等于它的液相摩尔分数i x 与该祖父的气相压力Pvi 的乘积即i P =i x Pvi (5----2) i P ------组分i 的局部压力，磅/2英寸) P v i ------组分i 的气相压力，磅/2英寸)
i x ------组分i 的液相摩尔分数
Dalton 定律是指某一组分的局部压力等于它的气相摩尔分数与系统的
总压力的乘积，即i P =i y P (5----3)
P------系统总压力，磅/2英寸
在平衡状态下，根据上面的定律可知，被某一组分气相作用产生的局部压力必须与该液相作用产生的局部压力平衡。因此，将描述两大定律的方程结合得
i x Pvi =i y P ,整理以上关系式并代入平衡常数定义式得
i y /i x =Pvi /P=i K (5----4)
这个方程表明对理想溶液，不管烃类混合物的组分如何，平衡常数仅仅有体现系统压力和温度的作用。（第一章表明，组分的气相压力有体现温度的作用。） 现阶段，介绍并给以下的术语下定义是很有必要的。 i Z ------给定的烃类混合物中组分i 的摩尔分数， n ------烃类混合物的总摩尔数， l n ------液相的摩尔总数， v n ------气相的摩尔总数。
由定义可知， v l n n n += (5----5) 这个方程表明系统总的摩尔数与气相的摩尔数和液相的摩尔数之和是相等的。
已知组分的物质平衡的结果：
i Z n =i x l n + i y v n (5----6)
在这里 i Z n ------组分i 在系统里的总摩尔数， i x l n ------组分i 在液相里的总摩尔数， i y v n ------组分i 在气相里的总摩尔数。
也根据摩尔百分数的定义，我们可以写成 i Z =1 (5----7) i x =1 (5----8) i y =1 (5----9) 以烃类混合物的一摩尔为基础进行全部的相平衡计算是方便的，即n=1。该假设简化方程（5----5）和（5----6）为 l n +v n =1 (5----10) i Z =i x l n + i y v n (5----11) 联合方程（5----4）和（5----11）以便从方程（5----11）中消掉i y 得到
i Z =i x l n + i i k x v n ，解出i x 的值 i x = i Z /(l n +v i n k ) (5----12)
通过联合（5----11）和（5----4）方程消掉i x 也能从（5----11）中求出i y 的值，得到 i y =i Z i K /(l n +v i n k ) （5----13） 再联合（5----12）和（5----8）及（5----13）和（5----9）方程得
∑
i
i x =∑i
i Z /(l n +v i n k )=1 (5----14)
∑
i
i y =∑i
i Z i K /(l n +v i n k )=1 (5----15)
已知
∑
i
i y -∑i
i x =0,
即 ∑
i
i Z i K /(l n +v i n k )-∑i
i Z i K /(l n +v i n k )=0,
那么
∑
i
i Z ()1-i K /(l n +v i n k )=0,
以(1-v n )代替l n 得
()v n f =()
()∑
+--i
i v i i K n K Z 1
11
(5----16)
二、 闪蒸计算
闪蒸计算是指所有油层和加工工程计算的总和。在一定的压力和温度下，闪蒸计算需要了解在一个油箱或者在海上钻井装置中共存的液态烃和气态烃的数量，无论什么时候这样做都是很有必要的。它也可以用来确定共存烃类
相态的组成。
闪蒸计算前需要确定的是： 1>气相的摩尔分数v n ; 2>液相的摩尔分数l n ; 3>液相的组成i x ; 4>气相的组成i y .
计算的步骤是确定已知全部组分的烃类混合物的l n , v n ,i y 和i x ，即可确定
i Z ,以及确定一系列可计算的平衡常数，如i K ,然后把它们记录下来。
步骤：1>v n 的计算
用Newton---Raphson 迭代法可解出方程（5----16）中的v n 。下
面是这种迭代法的运用：
a.假定v n 的值。好的假设值是靠以下的关系式估算的 v n =A/(A-B) ,
A =∑i
[i Z (i K -1)],
B =∑i
[i Z (i K -1)/ i K ]
b.按照方程(5----16)通过使用假设值v n 而得到的值估算出()v n f
的结果。
c.如果()v n f 绝对值比预定的限度小（例如1015-）,那么假设的
v n 就是所需要的解。
d.如果()v n f 的绝对值比预定的限度大，那么新的v n 就要有以
下的表达式估算：
(v n )n =v n -()v n f /()v n f ' (v n )n ----新的v n 的值
()v n f -----关于v n 的()v n f 的第一个导数，可由()v n f '
=∑i
{ i Z (i K -1)2 /[v n (i K -1)+1]2} 得到。
e.以上步骤一直迭答下去直到一个收敛被获得。 2>计算l n
从给出的(5----10)方程可以计算出液相的摩尔数l n =1-v n 3>计算i x
通过运用方程（5----12）可计算液相的组成
4>计算i y
由方程（5----13）可以决定气相的组成 例5—1
由如下成分组成的碳水化合物在50磅/2英寸和1000F 条件下进行分离。 假设一个理想的解决方法，求分离后的各组成？
解：1>从图表中（见第一章）可知蒸汽压力并根据方程（5----4）计算出平
衡常数，
2>通过解方程（5----16）得到v n
3>求解l n
l n =1-0.1086368=0.8913631 4>求解i x 和i y
三、平衡常数
平衡常数是组分在液相与气相中的比例。根据方程（5----4）来计算，
还需要蒸汽压力和系统压力。字运用方程（5----4）时有一些基本的假设： 1>气相是理想气体并满足达西定理
2>液相有一个理想的溶解度并Raoult 定理
以上的假设是不契合实际的，并且在高压条件 预测的平衡常数是不准确的。 为了得到真实解，平衡常数不仅仅是压力和温度的函数，而且还是炭氢合 物组成的函数。这个关系可用以下的的数学式表达式表示：i K =()i Z T P K ,,
有许多方法被建议用来进行平衡常数的计算，一些是简单的数学表达式。 一些是复杂的表达式包含几种独立的不同的组成。这些方法以后再介绍。 威尔逊关系
威尔逊在1968年提出了一个简单的热力学表达式来求K 值这个表达
式如下： i K =
P
P ci
EXP[5.37(1+I W )(1-ci T /T)] （5----17） ci P ------成分i 的临界压力
P ------系统压力
ci T ------成分i 的临界温度 T ------系统温度
I W ------成分i 的热容系数
以上这个关系在低压情况下所计算出的平衡常数是你叫精确的。 斯坦丁关系
斯坦丁在1979年提出了一套计算平衡常数的公式，在1000pisa 以下
和温度在2000F 以下的情况比较适合。
成分的特征因素i F 在给定的压力 情况下呈现直线关系，其数学表达式
如下： i F =(1/bi T -1/ci T ) （5----18） 其中，i b =log(ci P /14.7)/ (1/bi T -1/ci T ) （5----19） i F ------成分i 的特征系数
bi T ------成分i 的沸点
七直线关系的基本方程为: log(i K P)=a+C i F 或 i K =P
1
10I CF a + （5----20） 这里系数a 、c 为直线的截距和斜率。
通过对等压线和18个方程的估计系数a 、c 与压力的关系由下式给出 a=1.2+0.00045P+81015-?P 2 (5----21) c=0.89-0.00017P-28105.3P -? (5----22) 斯坦丁指出：N 2、CO 2、H 2S 、1C 到6C 的烃类的平衡常数，通过这些成 分的沸点和相关参数能得到很好的证明。作者建议如下的的修正值：
当进行闪蒸计算时，对附加部分（除以上部分的烃类）的平衡常数的问题总
是被提出。凯特在1937年提出C
+
7以上的烃类的K值有15%的能用C
7
的K
值代替.
斯坦丁提出了一个可供选择的方法，通过实验与方程（5----20）的集合来
求解平衡常数（C
+
7以上部分），并计算出了特征系数
i
F。
斯坦丁建议使用如下的计算机程序来决定参数b和
b
T：
第一步：由下面的关系式来决定正常石蜡烃类的碳原子数
n=7.30+0.0075(T-460)+0.0016P (5----23)
第二步：由下面的表达式来计算参数b和沸点
b
T
b=1013+324n-4.2562n(5----24) b
T=301+59.85n-0.9712n(5----25)
以上的计算值可代入方程（5----18）来求
i
F。
例5-2
烃饿里混合物的组成如下，在1000pisa和1500F的情况下进行闪蒸分离：
假设C +7以上烃类的分子量和比重为198.71和0.8527计算平衡常数分别使用：a.威尔逊关系 ； b.斯坦丁关系 解：a. 威尔逊关系
第一步：通过使用第一章例2-6的方法来计算临界压力、临界温度
和ω，c T =1294.10R,c P =263.67psia, ω=0.5346
第二步：运用方程（5----17）求解
b.斯坦丁关系
第一步：计算系数a和c[由（5----21）和（5----12）得到]
a=1.65, c=0.685
第二步：用（5----23）计算碳原子数，n=10.025
第三步：运用方程（5----24）和（5----25）计算参数b和沸点Tb, b=3833.369,
T=803.410R
b
第四步：运用方程（5----20）的结果
集中收敛方法
在早期的高压相平衡研究
中我们发现，当定组分的烃类
混合物在恒温情况下，随着压
力的增加，所有的组分的平衡
值都会向一点收敛。我们把这
个压力叫做改混合物的收敛压
力P
。在求组分的平衡常数
k
时，收敛压力是十分有必要的。
图5---1：平衡常数与压力的相对关系图（如上）。
收敛压力理论在图中表示得非常明确，图表示了在常温情况下，在双对数坐标纸上，烃类混合物的平衡常数与压力的关系。对所有组合在一个具体的压力即收敛压力情况下，从图上可以看出平衡常数逐渐的趋向于一个常量
K=1。对不同的烃类混合物可能会出现不同的
i
收敛压力。
天然气程序运用协会（NGPSA）作出了K值与温度、压力等组成和收敛压力的函数关系。这个关系图可从NGPSA的《工程数据丛书》中获得，书中还包括了许多收敛压力情况下的K值，具体为800 ，1000，1500，2000，3000，5000和10000psia。
几位专家调查发现，烃类混合物的收敛压力在4000psia或者以上时，平衡常数的值与烃类混合类的系统压力在1000psia以下的时候十分相似。这个结论说明了，在1000psia以下时烃类混合物的组
成对平衡常数的影响很小。
在运用天然气程度协会推荐的平衡常数的解法时存在的问题就
是在选择适合的图之前就必须知道收敛压力。下面介绍三种求解收敛
压力的方法。
A：哈顿方法：哈顿在1956年提出了一个求解烃类混合物收敛
压力的方法。这个方法是基于“假设”和“等价”两个概念，使用如
图5----2的收敛压力图。方法可根据为如下几步：
第一步：为收敛压力估计一个值；
第二步：从一个适合的平衡常数图上读取一个K值，这个K值
是根据每个成分目前的系统压力和温度而定的；
第三步：利用估计的K值和系统组成进行闪蒸计算；
第四步：在0.1mol液相当中找出最高的烃类成分；
第五步：将液体的摩尔组成转化为质量组成；
第六补：除开最高成分后，重复第四步，并求出主要成分的标准质量组成。
第七步：计算平均重量，临界温度和压力；（由下式计算）
c
T=∑
=2
i
i
ω
ci
T
c
P=∑
=2
i
i
ω
ci
P
其中
i
ω是成分i的标准质量组成。
第八步：由假设成分所得的临界参数返回到图5-2；
第九步：读取新的收敛压力的值；
第十步：假如新的收敛压力的值是不够理想的重复步骤二到步骤九。（见附图5-2）
这里应该注意：假如计算出的新的收敛压力的值是介于图中所得的值之间时，
对图的解释十分必要的。假如K 值的变化不大而k P >>P 时，此时k P 值就可以作为真实值被用。
B ：斯坦丁方法：斯坦丁在1977年提出收敛压力与分子量有
一个粗略的直线关系，后来，威特斯顿用如下的关系式来表达了 这一思想:
k P =60M*+7
c ω-4200
其中，M*+7
c ω表示重烃（C 7以上的部分）的分子量。
C ：雷撒方法：雷撒在1952年提出了一个对轻烃的收敛压力的一个简单的递推关系。他使用温度和C +7以上部分的分子量和重度作为相关参数。这一关系可用图5-3来表示（附图5-3）。关系式可用如下的数学表达式来表示：
k P =-2381.8542+
46.341487(M*ω*γ)+7
c
+∑=3
1
i a i [(M*ω*γ)
+
7c
/(T-460)]i (5----27)
其中：
（M*ω*）+7
c ------ C +7的分子量
（γ）+7
c ------- C +7的重度
a 1-a 3 = 为如下的常数 a 1=6124.3049 a 2=-2753.2538 a 3=415.42049
以上的数学表达式适合于求解烃
类混合物的温度在500F 到 3000F 时的收敛压力。
托普和威特森关系
托普和威特森在1981年对威尔逊方程（5----17）做了改进，使它能够 用于高压计算。威尔逊的方程被修改，增加了收敛压力在方程中，关系如下： i K = (ci P /k P ))1(-A (ci P /P)*EXP[5.37A(1+i ω) (1-ci T /T)]
A=1-6
.07.147.14?
??
? ??--k P P (5----28)
其中：P ------系统压力 k P ------收敛压力 T ------系统温度
i ω------成分i 的热容系数
例5-3重复了5-2的工作，并且计算了平衡常数使用了托普方法： 解：第一步：从方程（5------27）得收敛压力 k P =9473.89
第二步：由方程（5----28）计算平衡常数
纹恩关系
纹恩在1954年提出了求解收敛
压力在5000psia烃类混合物的平衡
常数的方法。如右图（5-4）该图由温
度、压力的网格、收敛压力刻度、平衡
常数刻度组成。烃类混合物的平衡常数
可以直接从图上读得，K值的刻度是通过理想成分的直线与系统温度和压力的网格的交点。
对于收敛压力不在5000psia的烃类混合物，纹恩提供了一个校正图版，它表示了系统压力、收敛压力和网格压力之间的关系（见图5-5）。网格压力是用于连接图5-4获得的K值（不在5000psia时），校正过程可简略为以下几步：第一步：在图5-4中描出系统温度、压力的点；
第二步：在图5-4中把刚才作的点与平衡常数刻度线上的1.0点用直线连接起来；
第三步：在这条直线上找出临界点和图5-5中相关的压力直线的交点就是
不同于系统温度、压力的网格点；
第四步：读取平衡常数的刻度。（它是通过从第二步的网格点直线和理想组成的交点。）
状态方程
总体来说，上面所述的方程为计算平衡常数提供了更多的经验和技术理论基础，我们将在第六章对它进行更加详细的论述。
四、C+
7
以上部分的平衡常数
C
+
7以上部分的平衡常数与其它成分的值经常是不同的，这是因为C
+
7
的部
分自身就是一种混合物。
有几种技术可以用来估算C+
7
以上部分的K值以下介绍几种：
坎波贝儿的方法
坎波贝儿在1973年发现对任何烃类系统，K的对数值与任何成分的
ci
T2成
直线关系。因此坎波贝儿提出作一条好的回归直线。通过这条直线C
+
7
以上部分
的K值就可以得到。坎波贝儿还指出，K的对数值与（1/
bi
T）也呈直线关系。
通过这条直线可以得到C
+
7
以上部分在它的平均泡点压力时的平衡常数。坎波贝儿的思想在图5-6和5-7中得以解释。
纹恩的方法
纹恩在1954年提出了对重烃部分且露点在2100F以上时平衡常数的计算
式：K
+
c =K7
c
/ (K
2
c
/K7
c
)b(5----29)
其中：K
+
c ------ C
+
7
以上部分的K值；
K7
c
------在系统压力、温度和收敛压力下的K值
b ------粘度
纹恩将重质组分中的挥发组分的相关性质，如露点，绘成图表（见图5-8）。其数学表达式如下：
b=a 1+a 2(b T -460)+a 3(b T -460)2 +a 4 (b T -460)3
+a 5/(b T -460) (5----30) 其中：b T ------露点 a 1=1.6744337 a 2=-3.4563079310- a 3=6.1764103610- a 4=2.4406839910- a 5=-2.9289623210- 卡茨的方法
卡茨(1957)建议对于丁烷及其以上的重质组分，其平衡比例许再乘以才显得比较合理，相关数学表达式见如下方程：
K +7
c =0.15K K 7c （5----31）
其中：K +7
c ------+7C 的平衡常数
K 7c ------7C 丁烷的平衡常数 霍夫曼等的方法
霍夫曼、克努波、郝考特等指出平衡常数的对数与系统的绝对压力有关，而系统的绝对压力与特征系数i F 的反比关系。特征系数i F 定义为如下的关系式：
i F =????
??-?????
?-ci bi ci bi ci T T T T P Log 11/1/17.14/( （5----32） 其中，bi T ------成分i 的露点 ci T ------成分i 的临界温度 T ------系统温度 例5-4
烃类系统的温度和压力分别为201F 0和1000psia ，有实验得+7C 部分的K 值外其它的K 值如下所示：
气液平衡的计算Word版
《化工热力学》过程论文 题目：气液平衡的计算方法系别：化学材料与工程系班级：13级化工卓越班 姓名： 学号：1303022014 教师： 日期：2016-1-12
气液平衡的计算方法 摘要本文综合分析了多组分相平衡理论特点，主要介绍了利用Peng Robinson ( PR) 立方型状态方程进行氧、氮、氩系统气液平衡计算的方法(泡点、露点和闪蒸计算)，对该计算方法的准确性进行分析和验证。 关键词立方型状态方程；气液平衡计算；泡点；露点；闪蒸
目录 1 前言 .................................................................................................................... - 3 - 2 状态方程的选择 ................................................................................................ - 4 - 3 混合规则 ............................................................................................................ - 5 - 4 气液平衡的计算 ................................................................................................ - 6 - 4.1 泡点计算[3] ............................................................................................. - 6 - 4.2 露点计算[3] ............................................................................................. - 7 - 4.3 等温闪蒸的计算 ..................................................................................... - 8 - 5 结论 .................................................................................................................... - 8 - 6 参考文献 ............................................................................................................ - 9 -
气液相平衡分析(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 气液相平衡分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6622-58 气液相平衡分析(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 在吸收操作中，气体总量和溶液总量都随吸收的进行而改变，但惰性气体和吸收剂的量则始终保持不变，因此，常采用物质的量比表示相的组成，以简化吸收过程的计算。 物质的量比是指混合物中一组分物质的量与另一组分物质的量的比值，用X或y表示。 吸收液中吸收质A对吸收剂S的物质的量比(摩尔比)可以表示为 XA＝nA／ns (11—1) 物质的量比与摩尔分数的换算关系为 XA＝工A／(1一XA) (11—2) 式中XA——吸收液中组分A对组分S的物质的量比； nA，ns——组分A与S的物质的量，kmol；
XA——吸收液中组分A的摩尔分数。 混合气体中吸收质A对惰性组分月的物质的量比可以表示为 式中YA——混合气中组分A对组分B的物质的量比； nA，nR——组分A与B的物质的量，kmol yA——混合气中组分A的摩尔分数。 在一定温度和压力下，混合气体与液相接触时，溶质便从气相向液相转移，而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。随着溶质在液相中的浓度逐渐增加，溶质返回气相的量也逐渐增大，当单位时间内溶于液相中的溶质量与从液相返回气相的溶质量相等时，气相和液相的量及组成均不再改变，达到动态平衡。它是吸收过程的极限，它们之间的关系称为相平衡关系。 在一定温度下，当气相总压力不高时，稀溶液中溶质的平衡浓度和该气体的平衡分压的平衡关系可用
气液平衡
汽液平衡数据的测定 汽液平衡数据是最常用的化工基础数据。许多化工过程如精馏的设计、操作及过程控制等都离不开汽液平衡数据。有热力学研究方面，新的热力学模型的开发，各种热力学模型的比较筛选等也离不开大量精确的汽液平衡实测数据。现在，各类化工杂志每年都有大量的汽液平衡数据及汽液平衡测定研究的文章发表。所以汽液平衡数据的测定及研究深受化工界人士的重视 一、实验目的： 通过测定常压下乙醇—水二元系统汽液平衡数据的实验，使同学们了解、掌握汽液平衡数据测定的方法和技能，熟悉有关仪器的使用方法，将课本上学到的热力学理论知识与实际运用有机地联系在一起。从而既加深对理论知识的理解和掌握，又提高了动手的能力。 二、汽液平衡测定和种类： 由于汽液平衡体系的复杂性及汽液平衡测定技术的不断发展，汽液平衡测定也形成了特点各异的不同种类。 按压力分，有常减压汽液平衡和高压所液平衡测定。高压汽液平衡测定的技术相对比较复杂，难度较大。常减压汽液平衡测定则相对较易。 按形态分，有静态法和动态法。静态法技术相对要简单一些，而动态法测定的技术要复杂一些但测定较快较准。 在动态法里又有单循环法和双循环法。双循环法就是让汽相和液相都循环，而单循环只让其中一相（一般是汽相）循环。在一般情况下，常减压汽液平衡都采用双循环，而在高压所液平衡中，只让汽相强制循环。循环的好处是易于平衡、易于取样分析。 根据对温度及压力的控制情况，有等温法与等压法之分。一般，静态法采用等温测定，动态法的高压汽液平等多采用等温法。 总之汽液平衡系统特点各异，而测定的方法亦丰富多彩。 本实验采用的是常压下（等压）双循环法测定乙醇—水的汽液平衡数据。 三、实验原理： 以循环法测定汽液平衡数据的平衡釜有多种形式，但基本原理是一样的。如图书馆所示，当体系达到平衡时，A 和B 两容器中组成不随时间布景为化，这时从A 和B 两容器中取样分析可以得到一组汽液平衡实验数据。 根据下平衡原理，当所液两相达到相平衡时，汽液两相温度压力相等，同时任一组分在各相中的逸度相等，即： v L i i f f =)) 这里 v v i i i f y P =Φ)) 0 L i i i i f r x f =)) 对低压汽液平衡，其汽相可以视为理想气体混合物，即1v i Φ=) ，忽略压力对液体 逸度的影响，即0 i i f P =)，从而得出低压下汽液平衡关系式： i i i i Py r x P = 式中 P ——体系压力（总压） i P ——纯组分i 在平衡温度下的饱合蒸汽压。
二组分气液平衡实验数据处理~
7．实验数据记录和处理 1、乙醇和水的实验基础数据 （1）、物性 表1-1 乙醇和水的物性 名称摩尔质量沸点（℃）折光指数乙醇（1）46.0778.30 1.3595 水（2）18.02100.0 1.3325（注：1-乙醇，2-水，下同） （2）、Antoine常数 表1-2 Antoine常数 Antoine常数适用范围 A B C（℃） 乙醇8.11221593.864226.18420~93 水8.071311730.630233.4261~100 （3）、常压下饱和液体的摩尔体积 表1-3 常压下饱和液体的摩尔体积 温度乙醇水 8061.9718.52 9063.0118.65 10064.1218.78 （4）、乙醇—水二元交互能量参数 2、的计算
（1）、内插法平衡温度下乙醇和水的摩尔体积 根据表1-3数据，利用内插法求得平衡温度下的摩尔体积，列表如下。 表1-4平衡温度下乙醇和水的摩尔体积（常压下） 温度（℃）乙醇的摩尔体 () 水的摩尔体积 () 90.263.0318.65 85.662.5518.59 83.262.3018.56 82.362.2118.55 以1#数据为计算示例。（下同） （2）、Willson配偶参数的确定 根据表1-4计算Willson配偶参数，计算结果如列表所示。 表1-5 平衡温度下的Willson配偶参数 温度（℃） 90.20.21770.8506 85.60.21740.8259 83.20.21750.8161 82.30.21750.8125 （3）、Willson方程计算。 由表1-5和原始数据根据Willson方程计算，计算结果如下表所示。 表1-6 平衡温度下乙醇—水的 温度（℃）乙醇水 90.2 4.0882 1.0053
气液相平衡分析详细版
文件编号：GD/FS-2042 （解决方案范本系列） 气液相平衡分析详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
气液相平衡分析详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 在吸收操作中，气体总量和溶液总量都随吸收的进行而改变，但惰性气体和吸收剂的量则始终保持不变，因此，常采用物质的量比表示相的组成，以简化吸收过程的计算。 物质的量比是指混合物中一组分物质的量与另一组分物质的量的比值，用X或y表示。 吸收液中吸收质A对吸收剂S的物质的量比(摩尔比)可以表示为 XA＝nA／ns (11—1) 物质的量比与摩尔分数的换算关系为 XA＝工A／(1一XA) (11—2) 式中XA——吸收液中组分A对组分S的物质
的量比； nA，ns——组分A与S的物质的量，kmol； XA——吸收液中组分A的摩尔分数。 混合气体中吸收质A对惰性组分月的物质的量比可以表示为 式中YA——混合气中组分A对组分B的物质的量比； nA，nR——组分A与B的物质的量，kmol yA——混合气中组分A的摩尔分数。 在一定温度和压力下，混合气体与液相接触时，溶质便从气相向液相转移，而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。随着溶质在液相中的浓度逐渐增加，溶质返回气相的量也逐渐增大，当单位时间内溶于液相中的溶质量与从液相返回气相的溶质量相
气液两相流 整理
第一章概论 相的概念：相是体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分，与体系的其它均匀部分有界面隔开 两相流动的处理方法：双流体瞬态模拟方法和精确描述物理现象的稳态机理模型是多相管流研究的主要方法 目前研究存在的问题：1、多相流问题未得到解析解；2、油气水三相流的研究不够深入；3、水平井段变质量流动研究较少；4、缺乏向下流动的综合机理模型；5、缺乏专用研究仪器 气液两相流的分类：1、细分散体系：细小的液滴或气泡均匀分散在连续相中 2、粗分散体系：较大的气泡或液滴分散在连续相中 3、混合流动型：两相均非连续相 4、分层流动：两相均为连续相 气液两相流的基本特征： 1、体系中存在相界面：两相之间也存在力的作用，出现质量和能量的交换时伴随着机械能的损失 2、两相的分布情况多种多样：两相流动中两相介质的分布称为流型 3、两相流动中存在滑脱现象：相间速度的差异称为滑脱，滑脱将产生附加的能量损失 4、沿程流体体积流量有很大变化，质量流量不变 气液两相流研究方法： 1、经验方法：从气液两相流动的物理概念出发，或者使用因次分析法，或者根据流动的基本微分方程式，得到反映某一特定的两相流动过程的一些无因次参数，然后依据实验数据整理出描述这一流动过程的经验关系式。 优点：使用方便，在一定条件下能取得好的结果 缺点：使用有局限性，且很难从其中得出更深层次的关系 2、半经验方法：根据所研究的气液两相流动过程的特点，采用适当的假设和简化，再从两相流动的基本方程式出发，求得描述这一流动过程的函数关系式，最后用实验方法确定出函数关系式中的经验系数。 优点：有一定的理论基础，应用广泛 缺点：存在简化和假设，具有不准确性 3、理论分析方法：针对各种流动过程的特点，应用流体力学方法对其流动特性进行分析，进而建立起描述这一流动过程的解析关系式。 优点：以理论分析为基础，可以得到解析关系式 缺点：建立关系式困难，求解复杂 研究气液两相流应考虑的几个问题： 1、不能简单地用层流或紊流来描述气液两相流 2、水平或倾斜流动是轴不对称的 3、由于相界面的存在增加了研究的复杂性 4、总能量方程中应考虑与表面形成的能量问题 5、多相流动中各相的温度、组分的浓度都不是均匀的，相之间有传热和传质 6、各相流速不同，出现滑脱问题，是多相流研究的核心与重点 流动型态：相流动中两相介质的分布状况称为流型或两相流动结构 流型图：描述流型变化及其界限的图。把流型变换的实验数据加以总结归纳后，按照两个或多个主要的流动参数绘成曲线，便可以得到流型图。 影响流型的因素：1、各相介质的体积比例2、介质的流速3、各相的物理及化学性质(密度、粘度界面张力等)4、流道的几何形状5、壁面特性6、管道的安装方式 流型分类：1、根据两相介质分布的外形划分；垂直气液两相流：泡状流、弹状流、段塞流、环状流、雾状流。水平气液两相流：泡状流、团状流、层状流、波状流、冲击流、环状流、雾状流。 2、按流动的数学模型或流体的分散程度划分为：分散流、间歇流、分离流。 两种分类方法的比较：第一类划分方法较为直观；第二类划分方法便于进行数学处理 气液两相流的特性参数： 质量流量:单位时间内流过过流断面的流体质量，kg/s， 气相质量流量:单位时间内流过过流断面的气体质量，kg/s， l g G G G+ =
气液平衡的计算x (1)
合肥学院Hefei University 《化工热力学》过程论文 题目：汽液平衡的计算方法 系别：化学与材料工程系 专业：化学工程与工艺 学号： 1303021011 姓名：徐磊
教师： 高大明 2016 年1月 汽液平衡的计算方法 摘要： 在恒定的温度和压力下，汽液两相发生接触后，吸收质由汽相向液相转移，随液体中吸收质浓度的逐渐增高，吸收速率逐渐减小，解吸速率逐渐增大。经过相当长的时间接触后，吸收速率与解吸速率相等，即吸收质在气相中的分压及在液相中的浓度不再发生变化，此时汽，液两相达到平衡状态，简称相平衡。国内外学者已建立了多种T 、p 、x 推算y 的方法，它们都是在Gibbs-Duhem(G-D)方程的基础上建立起来的。 关键词：汽液平衡、G-D 方程 正文： 在计算时根据应用G-D 方程方式上的不同，可以归结为两大类：其一是直接法，它是将式(1-6.11)表示的逸度的G-D 方程同时应用于气液两相而得到联系T 、p 、x 和y 的共存方程，解此共存方程即可实现由T 、p 、x 推算y 的目的；另一种是间接法，它首先计算过量吉氏函数Q ，根据Q 与活度因子的关系(隐含了G-D 方程)计算液相活度因子，从而实现间接计算气相组成的目的。 1.Q 函数法(间接法) Q 函数法原理 汽液平衡时，按判据式)()(L V k k f f (k =1, …, K )，如气相采用逸度因子、液相采用第I 种活度因子分别计算气液相的非理想性，得
] /)(exp[* *,,**RT p p V x p py k L k m k k k k k k -=I γ?? 整理上式可得系统总压p ， ∑∑==-==K k k k L k m k k k k K k k RT p p V x p py p 1 **,,**1 /]/)(ex p[?γ?I 得 ?? ??????????????? ????-???? ????-???????????? ????-???? ????+????????? ????-???? ????+-=∑∑∑∑-=-==-=11],[],[11],[],[2111],[],[* *,**exp ] /)(exp[K j K j x j j K k x k E m K j K j x j j K k x k E m K k K j K j x j j K k x k k k L k m k k k x p x x p RT V x T x x T RT H x Q x x Q Q RT p p V x p p ??. 如果暂时不考虑*k p 、*k ?、L k m V *,、k ?、E m H 和E m V ，则式中除了Q 以外，其它的 变量就是已输入的T 、p 、x 。而Q 函数正是T 、p 、x 的函数，式(2-2.3)实质上是一个Q 函数的偏微分方程，只要有足够数量的一系列T 、p 、x 的实验数据，原则上可以解得Q =Q (T , p , x )。但实践上却有很大困难，因为导数出现在exp 中，是一个超越型的偏微分方程，没有解析解，只能通过数值方法求解。 2.直接法 直接法原理 直接法是从逸度的Gibbs-Duhem 方程出发建立起来的T 、p 、x 推算y 的方法。对于一个含有K 个组分的系统，其液相逸度的Gibbs-Duhem 方程为， p RT V T RT H H x p f x m m K k k m k K k k k d d ln d )(2 )(1 o ,1 o )(L L L +-= ∑∑== 当处理一系列T 、p 、x 实验数据时， T 、p 和)(L k f 均可形式上表达为液相组成x 1、 x 2、…、x K -1的函数，上式变为
气液相平衡关系
4．2气液相平衡关系 本节教学要求 1、重点掌握的内容：相平衡的影响因素及相平衡关系在吸收过程中的应用； 2、熟悉的内容：溶解度、平衡状态、平衡分压、亨利定律。 4.2.1 相组成表示方法 1．质量分率与摩尔分率 质量分率：质量分率是指在混合物中某组分的质量占混合物总质量的分率。对于混合物中的A 组分有 m m w A A = （4-1） 式中 A w ——组分A 的质量分率； A m ——混合物中组分A 的质量，kg ； m ——混合物总质量，kg 。 1N B A =???++w w w （4-2） 摩尔分率：摩尔分率是指在混合物中某组分的摩尔数n A 占混合物总摩尔数n 的分率。对于混合物中的A 组分有 气相：n n y A A = （4-3） 液相：n n x A A = （4-4） 式中 A y 、A x ——分别为组分A 在气相和液相中的摩尔分率； A n ——液相或气相中组分A 的摩尔数， n ——液相或气相的总摩尔数。 1N B A =???++y y y （4-5） 1N B A =???++x x x （4-6） 质量分率与摩尔分率的关系为：
N N B B A A A A x /M w /M w /M w /M w A ???++= （4-7） 式中 B A M M 、——分别为组分A 、B 的分子量。 2．摩尔比 摩尔比是指混合物中某组分A 的摩尔数与惰性组分B （不参加传质的组分）的摩尔数之比，其定义式为 B A A n n Y = （4-8） B A A n n X = （4-9） 式中 A Y 、A X ——分别为组分A 在气相和液相中的摩尔比； 摩尔分率与摩尔比的关系为 X X x += 1 （4-10） Y Y y +=1 （4-11） -x x X 1= （4-12） -y y Y 1= （4-13） 【例5-1】 在一常压、298K 的吸收塔内，用水吸收混合气中的SO 2。已知混合气体中含SO 2的体积百分比为20%，其余组分可看作惰性气体，出塔气体中含SO 2体积百分比为2%，试分别用摩尔分率、摩尔比和摩尔浓度表示出塔气体中SO 2的组成。 解： 混合气可视为理想气体，以下标2表示出塔气体的状态。 02.02=y 02.002 .0102.01222≈-==-y y Y kPa 026.202.03.10122A =?==py p 34A2A2A2kmol/m 10018.8298 314.8026.2?=?=== RT p V n c
气液平衡
第二节气液相平衡 上节中图8-2(b)所示的湿壁塔吸收是吸收过程最基本的操作方式，它与套管换热器中的传热颇相类似。若将吸收与传热两个过程作一比较，不难看出其间的异同：传热过程是冷、热两流体间的热量传递，传递的是热量，传递的推动力是两流体间的温度差，过程的极限是温度相等；吸收过程是气液两相间的物质传递，传递的是物质，但传递的推动力不是两相的浓度差，过程的极限也不是两相浓度相等。这是由于气液之间的相平衡不同于冷热流体之间的热平衡。 8-2-1 平衡溶解度 在一定温度下气液两相长期或充分接触后，两相趋于平衡。此时溶质组分在两相中的浓度服从某种确定的关系，即相平衡关系。此相平衡关系可以用不同的方式表示。 溶解度曲线气液两相处于平衡状态时，溶质在液相中的浓度称为溶解度，它与温度、溶质在气相中的分压有关。若在一定温度下，将平衡时溶质在气相中的分压p e与液相中的摩尔分率x相关联，即得溶解度曲线。图8-3为不同温度下氨在水中的溶解度曲线。从此图可以看出，温度升高，气体的溶解度降低。 液相中氨的摩尔分率x 图8-3 氨在水中的平衡溶解度图8-4 101.3kPa下SO2在水中的溶解度 溶解度及溶质在气相中的组成也可用其它单位表示。例如，气相以摩尔分率y表示，液相用摩尔浓度C表示(其单位为kmol溶质/m3溶液)。图8-4 为SO2在101.3kPa下的溶解度曲线，图中气、液两相中的溶质浓度分别以y、x(摩尔分率)表示。 在一定温度下，分压是直接决定溶解度的参数。当总压不太高时(一般约小于0.5MPa，视物系而异)，总压的变化并不改变分压与溶解度之间的对应关系。但是，当保持气相中溶质的摩尔分率y为定值，总压不同意味着溶质的分压不同。因此，不同总压下y～x溶解度曲线的位置不同。 以分压表示的溶解度曲线直接反映了相平衡的本质，用以思考和分析问题直截了当；而以摩尔分率x与y表示的相平衡关系，则可方便地与物料衡算等其他关系式一起对整个吸收过程进行数学描述。 亨利定律吸收操作最常用于分离低浓度的气体混合物，因此时吸收操作较为经济。低浓度气体混合物吸收时液相的浓度通常也较低，即常在稀溶液范围内。稀溶液的溶解度曲线
相平衡计算
2 相平衡计算 迄今已有很多专著介绍相平衡的计算方法，见文献[2-1~2~5] 。一些大型过程模拟软件，如Pro II 和Aspen 等，可以提供很完善的计算方法。本章简单介绍相平衡计算的基本原理， 至于具体的编程技巧等方面的细节可以参看上述专著。本章花比较多的篇幅介绍相平衡计算的无模型法及其在气液平衡数据测定中的应用，以及气液平衡实验数据的热力学一致性检验[2-6,7]，这部分内容在其他专著中介绍得相对较少。 2.1 相平衡计算——有模型法为解决一个具体的相平衡问题，在有了切题的普遍热力学关系式，并确定了独立变量后，还应输入那些为表征系统所必需的性质。本节讨论的相平衡计算，主要采用模型来输入那些性质。 相平衡问题往往表现为：已知一个相的组成x( )，求另一相的组成x( )；或已经总组成z，求分相后各相组成x( )和x( )。定义组分k 在和相中分配的相平衡常数K k(αβ)为： K k(αβ)x k(α)/ x k(β)(2-1.1) 相平衡问题的中心，就是要计算每一组分的相平衡常数。 对于计算相平衡的问题，最切题的普遍热力学关系式即相平衡判据。按式(1-5.15)和(1-6.13)， k ( ) k ( )，f k( )f k( )，k 1,2, ,K (2-1.2) 在第一章中，已介绍了两种计算逸度的方法，即状态方程法和活 度因子法，具体应用于式(2-1.2) 时有三种选择： (1) 和相采用统一的状态方程。以式(1-6.21)代入式(2-1.2)， px k( ) k( )px k( ) k( )(2-1.3) 这种选择可用于气液和液液平衡的计算，特别是高压气液平衡的计算 (2) 相(例如气相) 采用状态方程，相(例如液、固相)采用活度因子关联式。以式(1-6.21)和(1-7.18)代入式(2-1.2)，对于不同类型的活度或活度因子，可分别写出： (2-1.5) K H( k)x(k ) k(,II) (2-1.6) K H(k)(m)(m k( )/m o) k(,III)(2-1.7) (αβ) k (β)/( α) kk (2-1.4)
气液平衡-实验报告解读
化工专业实验报告 实验名称：二元气液平衡数据的测定 实验人员： 同组人 实验地点：天大化工技术实验中心606 室 实验时间：2015年4月20日下午14：00 年级：2014硕；专业：工业催化；组号：10（装置2）；学号：指导教师：______赵老师________ 实验成绩：_____________________
一．实验目的 （1）测定苯－正庚烷二元体系在常压下的气液平衡数据； （2）通过实验了解平衡釜的结构，掌握气液平衡数据的测定方法和技能； （3）应用Wilson 方程关联实验数据。 二．实验原理 气液平衡数据是化学工业发展新产品、开发新工艺、减少能耗、进行三废处理的重要基础数据之一。化工生产中的蒸馏和吸收等分离过程设备的改造与设计、挖潜与革新以及对最佳工艺条件的选择，都需要精确可靠的气液平衡数据。这是因为化工生产过程都要涉及相间的物质传递，故这种数据的重要性是显而易见的。 平衡数据实验测定方法有两类，即间接法和直接法。直接法中又有静态法、流动法和循环法等。其中循环法应用最为广泛。若要测得准确的气液平衡数据，平衡釜是关键。现已采用的平衡釜形式有多种，而且各有特点，应根据待测物系的特征，选择适当的釜型。用常规的平衡釜测定平衡数据，需样品量多，测定时间长。所以，本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温，釜内液体和气体分别形成循环系统，可观察釜内的实验现象，且样品用量少，达到平衡速度快，因而实验时间短。 以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多，但基本原理相同，如图 1 所示。当体系达到平衡时，两个容器的组成不随时间变化，这时从 A 和 B 两容器中取样分析，即可得到一组平衡数据。 图1 平衡法测定气液平衡原理图 当达到平衡时，除了两相的压力和温度分别相等外，每一组分的化学位也相等，即逸度相等，其热力学基本关系为：
气液相平衡方面的基础知识汇总
气 液 相 平 衡 相是指系统的某一部分具有相的物理和化学性质，具有相同的组成，并且与 另外的相以一定的边界隔开。出现在世有产品里的大多数的相相是液态烃和气相。水也是普遍存在的另一个液态相。在给定的系统里，当描述变化的变量随着时间和位置的改变而保持恒定时，液态烃、气相和水这些相将会平衡共存。而决定平衡状态的主要变量是系统的温度，压力和组分。 对于设计表面分离装置和改进组分模型，不同相能够共存的条件是非常值得考虑并且具有实践价值的重要问题。这些计算的类型是以平衡常数的原理为基础的。 一、 平衡常数 一给定组分的平衡常数i K 是指组分的气相的摩尔分数yi 与液相摩尔分数xi 之比。在数学上，它们的关系是i i i x y K /= (5----1) 在41003.7?2/m kg (100磅/2英寸)的压力下，Raoult 和Dalton 的定律为对于理想溶液方法提供了一个预测平衡常数的简化的方法。Raoult 定律是指多组分系统中单一组分所产生的局部压力i P 等于它的液相摩尔分数i x 与该祖父的气相压力Pvi 的乘积即i P =i x Pvi (5----2) i P ------组分i 的局部压力，磅/2英寸) P v i ------组分i 的气相压力，磅/2英寸) i x ------组分i 的液相摩尔分数 Dalton 定律是指某一组分的局部压力等于它的气相摩尔分数与系统的
总压力的乘积，即i P =i y P (5----3) P------系统总压力，磅/2英寸 在平衡状态下，根据上面的定律可知，被某一组分气相作用产生的局部压力必须与该液相作用产生的局部压力平衡。因此，将描述两大定律的方程结合得 i x Pvi =i y P ,整理以上关系式并代入平衡常数定义式得 i y /i x =Pvi /P=i K (5----4) 这个方程表明对理想溶液，不管烃类混合物的组分如何，平衡常数仅仅有体现系统压力和温度的作用。（第一章表明，组分的气相压力有体现温度的作用。） 现阶段，介绍并给以下的术语下定义是很有必要的。 i Z ------给定的烃类混合物中组分i 的摩尔分数， n ------烃类混合物的总摩尔数， l n ------液相的摩尔总数， v n ------气相的摩尔总数。 由定义可知， v l n n n += (5----5) 这个方程表明系统总的摩尔数与气相的摩尔数和液相的摩尔数之和是相等的。 已知组分的物质平衡的结果： i Z n =i x l n + i y v n (5----6) 在这里 i Z n ------组分i 在系统里的总摩尔数， i x l n ------组分i 在液相里的总摩尔数， i y v n ------组分i 在气相里的总摩尔数。
气液相平衡方面的基础知识
气 液 相 平 衡 相是指系统的某一部分具有相的物理和化学性质，具有相同的组成，并且与 另外的相以一定的边界隔开。出现在世有产品里的大多数的相相是液态烃和气相。水也是普遍存在的另一个液态相。在给定的系统里，当描述变化的变量随着时间和位置的改变而保持恒定时，液态烃、气相和水这些相将会平衡共存。而决定平衡状态的主要变量是系统的温度，压力和组分。 对于设计表面分离装置和改进组分模型，不同相能够共存的条件是非常值得考虑并且具有实践价值的重要问题。这些计算的类型是以平衡常数的原理为基础的。 一、 平衡常数 一给定组分的平衡常数i K 是指组分的气相的摩尔分数yi 与液相摩尔分数xi 之比。在数学上，它们的关系是i i i x y K /= (5----1) 在41003.7?2/m kg (100磅/2英寸)的压力下，Raoult 和Dalton 的定律为对于理想溶液方法提供了一个预测平衡常数的简化的方法。Raoult 定律是指多组分系统中单一组分所产生的局部压力i P 等于它的液相摩尔分数i x 与该祖父的气相压力Pvi 的乘积即i P =i x Pvi (5----2) i P ------组分i 的局部压力，磅/2英寸) Pvi ------组分i 的气相压力，磅/2英寸) i x ------组分i 的液相摩尔分数 Dalton 定律是指某一组分的局部压力等于它的气相摩尔分数与系统的
总压力的乘积，即i P =i y P (5----3) P------系统总压力，磅/2英寸 在平衡状态下，根据上面的定律可知，被某一组分气相作用产生的局部压力必须与该液相作用产生的局部压力平衡。因此，将描述两大定律的方程结合得 i x Pvi =i y P ,整理以上关系式并代入平衡常数定义式得 i y /i x =Pvi /P=i K (5----4) 这个方程表明对理想溶液，不管烃类混合物的组分如何，平衡常数仅仅有体现系统压力和温度的作用。（第一章表明，组分的气相压力有体现温度的作用。） 现阶段，介绍并给以下的术语下定义是很有必要的。 i Z ------给定的烃类混合物中组分i 的摩尔分数， n ------烃类混合物的总摩尔数， l n ------液相的摩尔总数， v n ------气相的摩尔总数。 由定义可知， v l n n n += (5----5) 这个方程表明系统总的摩尔数与气相的摩尔数和液相的摩尔数之和是相等的。 已知组分的物质平衡的结果： i Z n =i x l n + i y v n (5----6) 在这里 i Z n ------组分i 在系统里的总摩尔数， i x l n ------组分i 在液相里的总摩尔数， i y v n ------组分i 在气相里的总摩尔数。
气液相平衡方面的基础知识汇总
气液相平衡 相是指系统的某一部分具有相的物理和化学性质，具有相同的组成，并且与另外的相以一定的边界隔开。出现在世有产品里的大多数的相相是液态烃和气相。水也是普遍存在的另一个液态相。在给定的系统里，当描述变化的变量随着时间和位置的改变而保持恒定时，液态烃、气相和水这些相将会平衡共存。而决定平衡状态的主要变量是系统的温度，压力和组分。 对于设计表面分离装置和改进组分模型，不同相能够共存的条件是非常值得考虑并且具有实践价值的重要问题。这些计算的类型是以平衡常数的原理为基础的。 一、平衡常数 一给定组分的平衡常数是指组分的气相的摩尔分数yi与液相摩尔分数xi之比。在数学上，它们的关系是(5----1) 在(100磅/)的压力下，Raoult和Dalton的定律为对于理想溶液方法提供了一个预测平衡常数的简化的方法。Raoult定律是指多组分系统中单一组分所产生的局部压力等于它的液相摩尔分数与该祖父的气相压力的乘积即=(5----2) ------组分i的局部压力，磅/) ------组分i的气相压力，磅/) ------组分i的液相摩尔分数 Dalton定律是指某一组分的局部压力等于它的气相摩尔分数与系统的
总压力的乘积，即=P (5----3) P------系统总压力，磅/ 在平衡状态下，根据上面的定律可知，被某一组分气相作用产生的局部压力必须与该液相作用产生的局部压力平衡。因此，将描述两大定律的方程结合得=P ,整理以上关系式并代入平衡常数定义式得 /=/P=(5----4) 这个方程表明对理想溶液，不管烃类混合物的组分如何，平衡常数仅仅有体现系统压力和温度的作用。（第一章表明，组分的气相压力有体现温度的作用。）现阶段，介绍并给以下的术语下定义是很有必要的。 ------给定的烃类混合物中组分i的摩尔分数， n ------烃类混合物的总摩尔数， ------液相的摩尔总数， ------气相的摩尔总数。 由定义可知，(5----5) 这个方程表明系统总的摩尔数与气相的摩尔数和液相的摩尔数之和是相等的。 已知组分的物质平衡的结果： =+ (5----6) 在这里------组分i在系统里的总摩尔数， ------组分i在液相里的总摩尔数， ------组分i在气相里的总摩尔数。
气液相平衡分析
编号：SM-ZD-77807 气液相平衡分析 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
气液相平衡分析 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 在吸收操作中，气体总量和溶液总量都随吸收的进行而改变，但惰性气体和吸收剂的量则始终保持不变，因此，常采用物质的量比表示相的组成，以简化吸收过程的计算。 物质的量比是指混合物中一组分物质的量与另一组分物质的量的比值，用X或y表示。 吸收液中吸收质A对吸收剂S的物质的量比(摩尔比)可以表示为 XA＝nA／ns (11—1) 物质的量比与摩尔分数的换算关系为 XA＝工A／(1一XA) (11—2) 式中XA——吸收液中组分A对组分S的物质的量比； nA，ns——组分A与S的物质的量，kmol； XA——吸收液中组分A的摩尔分数。 混合气体中吸收质A对惰性组分月的物质的量比可以
表示为 式中YA——混合气中组分A对组分B的物质的量比； nA，nR——组分A与B的物质的量，kmol yA——混合气中组分A的摩尔分数。 在一定温度和压力下，混合气体与液相接触时，溶质便从气相向液相转移，而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。随着溶质在液相中的浓度逐渐增加，溶质返回气相的量也逐渐增大，当单位时间内溶于液相中的溶质量与从液相返回气相的溶质量相等时，气相和液相的量及组成均不再改变，达到动态平衡。它是吸收过程的极限，它们之间的关系称为相平衡关系。 在一定温度下，当气相总压力不高时，稀溶液中溶质的平衡浓度和该气体的平衡分压的平衡关系可用亨利定律表示为 对于给定物系，亨利系数正随温度升高而增大。在同一溶剂中，易溶气体的正值很小，而难溶气体的正值很大。常
气液相平衡分析实用版
YF-ED-J6138 可按资料类型定义编号 气液相平衡分析实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
气液相平衡分析实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 在吸收操作中，气体总量和溶液总量都随 吸收的进行而改变，但惰性气体和吸收剂的量 则始终保持不变，因此，常采用物质的量比表 示相的组成，以简化吸收过程的计算。 物质的量比是指混合物中一组分物质的量 与另一组分物质的量的比值，用X或y表示。 吸收液中吸收质A对吸收剂S的物质的量 比(摩尔比)可以表示为 XA＝nA／ns (11—1) 物质的量比与摩尔分数的换算关系为 XA＝工A／(1一XA) (11—2)
式中 XA——吸收液中组分A对组分S的物质的量比； nA，ns——组分A与S的物质的量，kmol； XA——吸收液中组分A的摩尔分数。 混合气体中吸收质A对惰性组分月的物质的量比可以表示为 式中 YA——混合气中组分A对组分B的物质的量比； nA，nR——组分A与B的物质的量，kmol yA——混合气中组分A的摩尔分数。 在一定温度和压力下，混合气体与液相接触时，溶质便从气相向液相转移，而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。随着溶
气液相平衡分析正式样本
文件编号：TP-AR-L4388 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 气液相平衡分析正式样 本
气液相平衡分析正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 在吸收操作中，气体总量和溶液总量都随吸收的 进行而改变，但惰性气体和吸收剂的量则始终保持不 变，因此，常采用物质的量比表示相的组成，以简化 吸收过程的计算。 物质的量比是指混合物中一组分物质的量与另一 组分物质的量的比值，用X或y表示。 吸收液中吸收质A对吸收剂S的物质的量比(摩 尔比)可以表示为 XA＝nA／ns (11—1) 物质的量比与摩尔分数的换算关系为 XA＝工A／(1一XA) (11—2)
式中 XA——吸收液中组分A对组分S的物质的量比； nA，ns——组分A与S的物质的量，kmol； XA——吸收液中组分A的摩尔分数。 混合气体中吸收质A对惰性组分月的物质的量比可以表示为 式中 YA——混合气中组分A对组分B的物质的量比； nA，nR——组分A与B的物质的量，kmol yA——混合气中组分A的摩尔分数。 在一定温度和压力下，混合气体与液相接触时，溶质便从气相向液相转移，而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。随着溶质在液相中的浓度逐渐增加，溶质返回气相的量也逐渐增大，当单位时间
气液平衡相图与精馏
23 气液平衡相图与精馏 不同于二组分理想混合物的气液平衡相图，实际混合物的气液平衡相图必须通过实验测定来制作。鉴于相图不仅能显示系统的强度性质与相态间的关系，而且还能表示相转变的过程，这对相图的工业应用具有重要的价值。本专题旨在说明各种类型的气液平衡相图与精馏或蒸馏的关系。 1. 气液平衡相图的分类 在专题22中，已详细地叙述了二组分理想混合物的气液平衡相图，它是实际气液平衡相图分类的基础。由于理想液体混合物组分的逸度或蒸气压遵守Raoult 定律，而实际液体 混合物组分的逸度或蒸气压可在这个定律的基础上通过引入活度因子i γ来修正， 1>i γ的称为正偏差系统；1
负偏差系统 图23-1 各种类型的二组分气液平衡相图 图23-1分类实质上是以组分A和B分子间作用力的强弱作为基础。已知理想混合物的组分A和B分子间的作用力F A-B与A分子间的作用力F A-A和B分子间的作用力F B-B相等，故正偏差系统意味着F A-B