流体相平衡
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常压相图

二元汽液平衡相图

      简单的二元汽液平衡相图如图(1)和(2)所示,它们分别是等压(t-x(y))和等温(p-x(y))相图,不同的压力或温度下,可以画出一系列这样的平衡线。简单而言,在这两个相图的平面中,分别利用点、线、面表示了流体相平衡。

      点——在两条纵轴上的点A和B,分别表示两个纯物质的在一定压力P下的沸点(图(1))或一定温度下的饱和压力(图(2))。

      线——在两个图中包括两条线。在图(1)中,蓝色的线为泡点线,红色的线为露点线;在图(2)中,蓝色的线为露点线,红色的线为泡点线。泡点是指在该条件下出现第一个气泡;露点是指在该条件下出现第一滴液滴。

      面——整个区域被两条线(泡点和露点线)分为三个区域,即液相区(L)、汽相区(V)和汽液平衡区(两条曲线围起的区域)。

      为了说明相图的实际意义及流体相态在相图中的变化过程,在图(1)和(2)绘出了虚线以便说明。在图(1)中,虚线a表示流体等温等压变组成的变化过程,从左到右其分别经历液相区、泡点线、汽液两相区、露点线,最后至汽相区,此表示在一定的温度和压力下,相态随二元混合物中某组成的变化关系。虚线a上的点1和2分别表示泡点和露点;虚线b表示流体等压等组变温的变化过程,从下至上其分别经历了液相区、泡点线、汽液两相区、露点线,最后至汽相区,也即随着温度的升高,液体逐渐升温、汽化直至完全变为汽相。虚线b上的点3和4分别表示泡点和露点。在图(2)中,其各点、线和面与图(1)相同,只是纵坐标换为了压力。随着压力的升高,汽相被压缩形成液相,在这过程中相态经历汽相、露点线、汽液两相区、泡点线,最后至液相区,如图(2)的b线;其他读者自行分析。

       

流体相平衡与热力学             流体相平衡与热力学  

                             图(1)                                                              图(2)

       以上的图(1)和(2)分别是等压和等温图,还有另外一个与之相对应的组成图(x-y图),如图(3)所示。它以x为横坐标,y为纵坐标,说明在某一条件下达到平衡时汽相和液相组成对应的关系。在该图中,曲线是平衡线,直线是对角线,也是参考线,如果平衡线离对角线越远,说明两组分之间的相对挥发度越大。在精馏操作的计算中,可以基于该图对精馏操作过程进行计算。

   流体相平衡与热力学

图(3)

点击次数:  更新时间:2016-01-17 16:50:19  【打印此页】  【关闭】
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