汽液平衡计算方法

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1、汽液平衡计算方法合肥学院15级化工（1）班孙成文1503021022摘要：本文主要讲述汽液平衡计算的基本公式及计算类型，包括活度系数法、状态方程法；以及活度系数法加状态方程法对泡点、露点的计算，并对该方法进行分析。关键词：活度系数法、露点、泡点、闪蒸正文：汽液平衡计算是精馏计算中最基础的，其精确与否直接影响到流程计算的准确性，所以在化工过程中汽液平衡是一个非常重要的过程。根据相平衡判据：（i=1，2，...，N）为混合物中组分i的逸度；上标V指的是气相；上标L指的是液相。该式既是气液平衡的准则，有事气液平衡计算的基本公式。具体应用时，需要建立混合物中组分的逸度、与体系的温度、压力以及气

2、液相平衡组成关系。Ⅰ、活度系数法：根据溶液热力学力论，将液相中组分的逸度与组分的活度系数相联系，简称活度系数法。对液相，由活度与活度系数的定义式得出=式中，为标准态的逸度，以取Lewis-Randall定则为基准的标准态，即纯液体i在体系的温度下的逸度。==式中，指数项称为Poynting因子，其意义是压力对影响的校正。对气相将与表达式带入式中，得p=(i=1,2，…，N)式中，和分别为汽、液相中组分i的摩尔分数；为气相混合物中组分i在体系温度T，体系压力p下的逸度系数；为液相中组分i的活度系数；为纯组分i在体系温度T时的饱和蒸气压；为纯组分i在体系温度T与其饱和蒸气压时的逸度系数；为

3、纯组分i在体系温度T时液相的摩尔体积。Ⅱ、状态方程法（EOS法）：由逸度系数的定义式，对汽、液相中组分i的逸度分别写成=p，=P由（i=1，2，...，N）可得，p=P典型的汽液平衡计算为泡点、露点计算以及闪蒸计算。工程上常见的泡点、露点计算有以下四类：1、已知体系的压力p与液相组成xi，求泡点温度T与汽相组成yi；2、已知体系的压力p与液相组成yi，求露点温度T与汽相组成xi；3、已知体系的温度T与液相组成xi，求泡点压力P与汽相组成yi；4、已知体系的温度T与液相组成yi，求露点压力P与汽相组成xi。假设一个N组分的混合物处于汽液平衡状态，总的变量数为2N个（T，P，N-1个液相摩

4、尔分数xi，N-1个汽相摩尔分数yi），由相律分析知，独立变量为N个。当N个变量一经指定，则其余N个组分的平衡关系式（）联立求解而得。下面列举两种的求解方法：（1）、已知体系的温度T与液相组成xi，求泡点压力P与汽相组成yi；已知T，可求得各组分的告之T，xi，选用合适的活度系数方程求得yi,但计算需要总压P与yi。为此先假设=1及P值，而后进行迭代试差求解。（2）、已知体系的压力p与液相组成xi，求泡点温度T与汽相组成yi：结束输入p、xi，所有参数假设T，令所有=1开始调整T计算打印结果T，yi是是否第一次迭代？Σyi变化吗？否是计算Σyi计算所有否是校正所有计算所有否Σyi=1？

5、Ⅲ、闪蒸闪蒸是单级平衡分离过程。高于泡点压力的液体混合物，如果压力降低到泡点压力与露点压力之间，就会部分汽化，也叫闪蒸。即给定料液的量和组成，计算在指定压力和温度条件下闪蒸得到的气相量和组成以及余下的液相量和组成。参考文献：[1]张延平.空分精馏过程的计算机模拟[D].北京:北京科技大学.1999.[2]朱洪波，公茂琼，张宇等.两种立方型状态方程相平衡推算中相互作用系数的研究进展[J].低温工程，2005(5):712.[3]陈钟秀，顾飞燕，胡望明等.化工热力学.化学工业出版社.