化工热力学第三版课件教学课件 作者 陈钟秀 顾飞燕 胡望明 编著5 相平衡下课件.pptx

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1、5相平衡(下)化工热力学5.4气体在液体中的溶解度12加压下气体的溶解度气体溶解度与温度的关系3状态方程计算气体的溶解度5.4.1加压下气体的溶解度5.4.1加压下气体的溶解度5.4.1加压下气体的溶解度5.4.1加压下气体的溶解度5.4.2气体溶解度与温度的关系5.4.2气体溶解度与温度的关系5.4.2气体溶解度与温度的关系5.4.2气体溶解度与温度的关系5.4.3状态方程计算气体的溶解度状态方程计算的步骤如下。①选择适用的状态方程和混合规则。②确定目标函数，并用优化方法回归求得状态方程的可调参数。常用的目标函数有逸度相等、压力相等、组分浓度相等以及压力加组分浓度的组合型等。其中常用的目

2、标函数是组分逸度相等，即5.4.3状态方程计算气体的溶解度③得到二元可调参数后，即可进行计算。图5-14表示以pr方程为例，计算气体溶解度的框图。主要计算公式5.4.3状态方程计算气体的溶解度5.4.3状态方程计算气体的溶解度下面介绍高压下固体在超临界流体中溶解度的计算。考虑纯固体（组分1）与含有组分1和组分2的蒸气混合物处于固气平衡，由于组分2在固相中溶解度很小，可忽略。该体系只有纯固体逸度的计算采用纯液体的逸度表达式（3-91），表达式中仅作符号上的改变。5.5固体在超临界流体中的溶解度将组分1在气相中逸度系数与式（5-49）代入式（5-48），整理可得其中5.5固体在超临界流体中的溶

3、解度5.6液液平衡12溶液的相分裂液液平衡关系及计算5.6.1溶液的相分裂由曲线形状的数学条件，得出二元体系单相稳定性判据。等温等压反之，等温等压5.6.1溶液的相分裂【例5-12】试证明Wilson方程不能适用于液液分层体系。解　二元体系超额自由焓Wilson方程为而因为所以5.6.1溶液的相分裂5.6.1溶液的相分裂5.6.1溶液的相分裂5.6.1溶液的相分裂根据相平衡的判据式（5-3）因为液液平衡的基本关系式为5.6.2液液平衡关系及计算（1）二元液液平衡的计算5.6.2液液平衡关系及计算NRTL方程经数学处理，可写成其中5.6.2液液平衡关系及计算（2）三元液液平衡的计算5.6.2

4、液液平衡关系及计算5.6.2液液平衡关系及计算5.6.2液液平衡关系及计算汽液平衡中，由于盐与溶剂的相互作用，对平衡温度、压力、汽相组成有本质上的影响，盐的加入使某一溶剂汽相组成增加称为盐对该组分盐析，反之，使汽相组成减小的称为盐对该组分盐溶。从微观上看，盐是极性强的电解质，它的加入往往会离解成正、负离子，根据“相似者相溶”原则，在盐的静电作用下，极性较强、介电常数较小的溶剂分子优先聚集在离子周围，而将另一溶剂分子挤出离子区，从而使前者活度系数减小，后者活度系数增加，产生盐效应。*5.7含盐体系的相平衡（2）含盐体系汽液平衡数据的关联方法①Furter模型及其修正式。修正Furter方程的

5、表达式为*5.7含盐体系的相平衡②优先溶剂化数与NRTL方程相结合。当盐与第一组分形成溶剂化物时当盐与第二组分形成溶剂化物时低压下，汽液平衡的计算公式仍可用*5.7含盐体系的相平衡③电解质体系的局部组成模型。由上可得（由于公式推导繁琐，在此略去）*5.7含盐体系的相平衡根据相平衡的准则，固液平衡的基本关系式为如两相中组分i的逸度均用活度系数表示，则得5.8固液平衡5.8固液平衡的计算需考虑温度对逸度的影响。利用式（5-67）分别用于固相和液相，利用上面的恒等式并代入式（5-66），得5.8固液平衡利用焓的计算式代入式（5-68）积分，再作进一步近似处理，得将式（5-69）代入式（5-65）

6、得固液平衡的计算式为5.8固液平衡（1）假定固、液两相均为理想溶液，即对二元系统，式（5-65）可写成由于代入上两式，可解得5.8固液平衡5.8固液平衡分析式（5-69）,（2）假定液相为理想溶液，而固相中组分不互溶，即。对二元体系，由式（5-65）可以写成由式（5-73a）和式（5-69）得5.8固液平衡由式（5-73b）和式（5-69）得5.8固液平衡5.8固液平衡Thankyou