第六章相平衡.ppt

一、三组分相律分析 三组分相律 分析 F=C-P+n=3-P+2=5-P 最少P=1，最大F=5-1=4，独立变量4 最少F=0，F=5-P=0，最大P=5，三组分系最多 可五相共存。 二、三组分系统相图表示 1、三组分系统图解法 0 100 100 0 100 0 A B C B%? ? A % ? C % P A含量：平行BC边 B含量：平行AC边 C含量：平行AB边 由几何定理可知：OC线上任意一点A、B的含量 成比例。 0 100 100 0 100 0 A B C B%? ? A % ? C % O 三、三组分部分互溶液--液平衡系统相图 A B C O a a' b b' c c' A: 氯仿 B：水 C：醋酸 温度 A C B A B C 四、三组分液--液平衡温度--组成相图 讨论题： 右图为二组分完全不互溶气液平衡相图： 1、说明cde三点的共存的相数和相态； 2、求温度为70℃时A的饱和蒸汽压； 3、求A的蒸发热(设与T无关)； 4、求温度为50 ℃时B的饱和蒸汽压； 5、求B的蒸发热(设与T无关)； t/ ℃ 80 70 50 A xB? B c e d p? 讨论题 有苯、甲苯、水蒸气组成的混合气体，摩尔比为3：2：5，温度为60℃，问在此温度下加多大压力开始有液相析出，液相组成如何？又加多大压力，气相能全部液化？此时液相组成如何？(苯和甲苯可形成理想液态混合物，两者均不溶于水，已知60℃时p*苯=53.33kPa， p*甲苯=18.67kPa， p*水=20.00kPa) 分析： 水：50% 理想液态混合物：50% 甲苯 0.6 苯 18.67 53.33 P/kPa p1p2 讨论题一解答： 解：y(C6H6)=0.3，y(C7H8)=0.2，y(H2O)=0.5 1.开始有液相出现时可能是纯水，也可能是C6H6—C7H8 的混合物，或二者同时产生。 若先出现的是纯水，则：p(H2O)=p*(H2O)=py(H2O) p=p*(H2O)/y(H2O)=40.00kPa 若先出现的是C6H6—C7H8 的混合物，则: p(C6H6)=py(C6H6)=p*(C6H6)x(C6H6) p(C7H8)=py(C7H8)=p*(C7H8)x(C7H8) x(C6H6)+x(C7H8)=1 将数据代入上述三式,联立求解可得: p=61.19kPa, x(C6H6)=0.3443 , x(C7H8)=0.6557 由计算可知当加压到40.00kPa时出现液体，是纯水。 全部液化时液体有两相，纯水、C6H6—C7H8的混合物 并且C6H6—C7H8的组成为： x(C6H6)=3?(2+3)=0.6， x(C7H8)=2?(2+3)=0.4， 纯水压力 p(H2O)=p*(H2O)=20.00kPa p(C6H6)=p*(C6H6)x(C6H6)=32.00kPa p(C7H8)=p*(C7H8)x(C7H8)=7.47kPa p=p(H2O)+p(C6H6)+p(C7H8)=59.47kPa 当压力加到59.47kPa时,全部液化；液体有两相，纯水和组成为: x(C6H6)=0.6,x(C7H8)=0.4的C6H6—C7H8的混合物。 讨论题二解答 1：l ， 2：SA+l ， 3：SA+SC ， 4：l+SD 5：l+SC ， 6：SC+SD ， 7：l+SD