相平衡和化学平衡.ppt
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本章主要内容T、p不变时,dG=-sdT+vdp+∑Gidni变为dG=∑Gidni代入,dG=∑GiⅠdniⅠ+∑GiⅡdniⅡ平衡时,dG=0,无化学反应,封闭体系∴dG=∑(GiⅠ-GiⅡ)dniⅡ=0GiⅠ=GiⅡ6.2互溶系气液平衡(2)采用状态方程工程上遇到的问题变量为:T、p、X、Y6.2.2理想低压体系g-l平衡6.2.3中低压体系(15-20atm)(3)纯组分i在温度T与饱和蒸汽压的逸度系数φisY6.3高压汽液平衡用汽液平衡比来表示N个组分,N个方程,2N个未知数,其中N个xi,N个yi。Ki—可据列线图求Zi—已知L—未知6.4汽液平衡数据的热力学检验等温下的气液平衡实验数据的检验在等温的条件下,上式的右边第一项为零,右边第二项数值很小而忽略,所以由于活度系数由气液平衡准则式表示成与有关的式子,所以上式实际上表示气液平衡实验数据之间的相互关系,由此可以检验气液平衡的实验数据是否符合热力学一致性的条件。因为此法能适用于全浓度或局部浓度范围的检验,所以称为点检验法。又因用上式检验时,需要用到所以也称为微分检验法。由于微分检验法需要计算曲线的斜率,故实际常用Hreington的积分检验法。在到对上式进行积分,得所以用此式的积分检验法只适用于全浓度范围的气液平衡的实验数据的检验。也可以用图5-4表示,图5-4中的面积S1=S2。实际上,由于存在实验误差,往往不能满足上述要求,于是Hreington提出如下检验标准:D<2时的等温下气液平衡数据符合热力学的一致性。其中面积的计算方法有:图解积分法;先将与的数据关系拟合为解析式,再积分求面积。面积检验法检验气液平衡数据示意图6.4.3等压下气液平衡数据的热力学一致性检验在等压条件下,G-D公式中的右边第二项为零,又由于超额焓不容易获得。Hreington总结了大量的实验数据,提出了如下半经验的检验标准:D-J<10时的等压下气液平衡的实验数据满足热力学的一致性。其中分别表示系统的最高温度和最低温度。除此之外,还有其它检验方法,但不管是什么检验方法,都是以G-D方程为基础的。另外,热力学一致性是高质量的实验数据必须满足的必要条件,但并非充分条件。即能够满足热力学一致性的实验数据不一定是高质量的,但一般情况下,若不能满足热力学一致性的气液平衡实验数据,其质量肯定是值得怀疑的。6.5气液平衡-气体在液体中的溶解度2.低压下气体溶解度3.气体溶解度推算法在等压的条件下:因此:6.6液-液平衡(部分互溶体系)二元系液-液相图的主要类型等压二元系统液-液相图的特征:1)温度对溶解度的影响很大;2)点:临界溶解点(与汽液临界点相似),液液共存的最高、最低温度点;TL、:下临界溶解温度(LCST)TU:上临界溶解温度(USCT)3)曲线双结点曲线:UAL和UBL;UAL表示富含组分2的α液相;UBL表示富含组分1的β液相;4)区:等压二元系统液-液相图的特征:1)温度对溶解度的影响很大;2)点:只有上临界溶解点。6.6.2液液相平衡的计算6.7升华平衡由(RTdlnf=Vdp)t,6.7.2固体(或液体)在超临界流体中的溶解度超临界性质:应用: