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1、4-4 兩組分系統(tǒng)的氣液液平衡相圖一、部分互溶系統(tǒng)的液液平衡水(A)異丁醇(B)液液平衡實(shí)驗(yàn): p 一定,tx (壓力對凝聚系統(tǒng)影響很小,可忽略)。相圖:選取坐標(biāo) f=2-1+1=2 t , x(w)正偏差系統(tǒng)純水霧點(diǎn)8.5%水相8.5%醇相83.6%異丁醇在水中的飽和溶液異丁醇的水溶液霧點(diǎn)83.6%水在異丁醇中的飽和溶液水的異丁醇溶液水(A)異丁醇(B) 部分互溶系統(tǒng) 20會溶點(diǎn)系線兩相區(qū)均相區(qū)L水異丁醇20KD、D相互平衡的兩個(gè)液層,稱為共軛相D D,稱為系線,聯(lián)結(jié)線CK線, CK線:溶解度隨溫度的變化曲線,霧點(diǎn)線K點(diǎn):上部會溶點(diǎn)會溶點(diǎn)系線兩相區(qū)均相區(qū)L水異丁醇杠桿規(guī)則水(A)三乙胺(B)
2、的液液相圖水(A)煙堿(B)的液液相圖其他類型的液液平衡相圖二、部分互溶系統(tǒng)的氣液液平衡相圖高壓低溫:液液平衡相圖;高壓溫度較高時(shí):最低恒沸點(diǎn)類型的相圖;壓力降低時(shí):兩相圖相交。水(A)異丁醇(B)的氣液液平衡相圖(類型1)* 點(diǎn)、線、面的物理意義* 恒沸點(diǎn)處 f232001 兩平衡液相與同一氣相平衡雙塔精餾*精餾 兩塔流程水異丁醇f=2f=0f=1f=1*過程在圖上的表達(dá)及杠桿規(guī)則的應(yīng)用部分互溶系統(tǒng)其他類型的氣液液平衡相圖(類型2)H2O(A)-SO2(B)氣液液相圖p三、完全不互溶系統(tǒng)的氣液液平衡相圖水蒸氣蒸餾 水蒸汽蒸餾是將水蒸氣通入不溶或難溶于水,但有一定揮發(fā)性的有機(jī)物中,使該有機(jī)物在
3、低于100的溫度下,隨著水蒸汽一起蒸餾出來。 對于水和溴苯的混合物,在95時(shí)溴苯和水的飽和蒸氣壓分別為p*溴苯= 16kPa、p*水= 85.3kPa,M溴苯=157、M水= 18,其餾出液的組成可計(jì)算獲得: m溴苯: m水 = 16157/( 85.318) = 1.635 在餾出液中,溴苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為: 1.635/( 1+ 1.635 )100 % = 62 % 思考與討論1、判斷二元溶液是否是理想溶液,是采用px圖,還是tx圖?2、C6H6(A)C6H5CH3(B)二元系,B的摩爾分?jǐn)?shù)為0.40,其泡點(diǎn)和露點(diǎn)是否相同?(采用px圖,液相線為直線。)(不同)3、A和B二元系具有最低恒沸點(diǎn)
4、:(1)它的恒溫相圖會不會是圖示的形狀? 為什么?(2)試寫出在xB 0范圍內(nèi), 系統(tǒng)蒸氣總壓p的表達(dá)式。4、98的C6H6(l)比95的貴得多,為什么? 5、為什么說通常在水銀的表面蓋上一層水,企圖減少汞蒸氣,其實(shí)是徒勞的?具有最低恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)(1)蒸餾xB=0.875的混合物,最初餾出液中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)yB是多少?第一個(gè)小氣泡的組成?液相組成=系統(tǒng)組成兩組分系統(tǒng)氣液平衡和氣液液平衡相圖匯總相圖掌握: 點(diǎn)、線、面意義,自由度分析過程在圖上的表示 各個(gè)狀態(tài)之間量的關(guān)系杠桿規(guī)則相圖總結(jié)單元系統(tǒng)的相圖二元系統(tǒng)的氣液平衡相圖理想溶液一般正偏差系統(tǒng)一般負(fù)偏差系統(tǒng)LL( )T( )pVVptxB, yB
5、xB, yBAABB液相線液相線氣相線氣相線id.solpA*pB*tA*tB*L+VL+V塔底:純A 或純B 塔頂:恒沸混合物塔底:恒沸混合物塔頂:純A 或純B 具有最低恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)具有最高恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)部分互溶系統(tǒng)完全不互溶系統(tǒng)雙塔流程水蒸氣蒸餾二元系統(tǒng)的氣液液平衡相圖思考題一氣相水相醇相水(A)-異丙醇(B)醇相水相A 和 B 二元系統(tǒng)在溫度 T 時(shí) p - x 圖如下:(1) 該系統(tǒng)有何特征? (2) 分別說明acdb,acdB,Ac”d”b 三條線的意義。(3) 總組成為 x0 的系統(tǒng)在溫度 T 下達(dá)到氣液平衡時(shí),pA、pB、p總 及液相組成各為多少?思考題二(1) 液相部分互溶系統(tǒng)。(2) acdb:蒸氣總壓 p總 與液相總組成的關(guān)系曲線; acdB:蒸氣
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