如何聯系化學吸收的氣液平衡

1. 雙組分理想溶液的氣液相平衡遵循什麼規律

雙組分溶液的氣液平衡是什麼?對精餾有何作用

汽液相平衡,是指溶液與其上方蒸汽達到平衡時氣液兩相間各組分組成的關系.
理想溶液的汽液相平衡服從拉烏爾(Raoult)定律.
因此對含有A、B組分的理想溶液可以得出：
PA=PAoxA
(6-1a)
PB=PBoxB= PBo（1-xA）
（6-1b)
式中：PA,PB ——溶液上方A和B兩組分的平衡分壓,
Pa； PAo,PBo——同溫度下,純組分A和B的飽和蒸汽壓,
Pa；
xA,xB——混合液組分A和B的摩爾分率.
理想物系氣相服從道爾頓分壓定律,既總壓等於各組分分壓之和.
對雙組分物系：
P=PA+PB
（6-2）
式中：
P——氣相總壓,Pa；
PA和PB —A,B組分在氣相的分壓,Pa.
根據拉烏爾定律和道爾頓分壓定律,可得泡點方程：
o A oBAPPppx



（6-4）式
（6-4）稱為泡點方程,該方程描述平衡物系的溫度與液相組成的關系.
可得露點方程式：
o BoAo B oAAppppppy



6-5 式（6-5）稱為露點方程式,該方程描述平衡物系的溫度與氣相組成的關系.
在總壓一定的條件下,對於理想溶液,只要溶液的飽和溫度已知,根據A,B組分的蒸氣壓數據,查出飽和蒸汽壓PA0,PB0,則可以採用式（6-4）的泡點方程確定液相組成xA,採用式（6-5）的露點方程確定與液相呈平衡的氣相組成yA
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氣液相平衡以及相平衡常數的物理意義是什麼?
相就是指在系統中具有相同的物理性質和化學性質的均勻部分，不同相之間往往有一個相界面把不同的相分開，例如，液相和固相，液相和氣相之間。在一定的溫度和壓力下，如果物料系統中存存兩個或兩個以卜的相．物料在各相的相Xi量以及物料中各組分在各相中的濃度不隨時間變化，我們稱此狀態叫相平衡。在蒸餾過程中，當蒸氣未被引出前與液體處於某一相同的溫度和壓力下，並且相互密切接觸，同時氣相和液相的相對量以及組分在兩相中的濃度分布都不再變化，稱之為達到了相平衡（氣一液相平衡）。
相平衡時系統內溫度、壓力和組成都是一定的，一個系統中氣液相達到平衡狀態有兩個條件：①液相中各組分的蒸汽分壓必須等於氣相中同組分的分壓；各組分在單位時間內汽化的分子數和冷凝的分子數就相等；②液相的溫度必須等於氣相的溫度，否則兩相間會發生熱交換，當任一相的溫度升高或降低時，勢必引起各組分量的變化。這就說明在一定溫度下，氣液兩相達到相平衡狀態時，氣液兩相中的同一組分的摩爾分數比衡定。相平衡方程如下式：
yA=kAXA式中yA-組分在氣相中的摩爾分率；XA-組分在液相中的摩爾分率；kA-組分的平衡常數。
氣液兩相平衡時，兩相溫度相等，此溫度對氣相來說，代表露點溫度；對液相來說，代表泡點溫度。
氣液平衡是兩相傳質的極限狀態。氣液兩相不平衡到平衡的原理，是氣化和冷凝、吸收和解吸過程的基礎。例如，蒸餾的最基本過程就是氣液兩相充分接觸，通過兩相組分濃度差和溫度差進行傳質傳熱，使系統趨近於動平衡，這樣經過塔板多級接觸，就能達到混合物組分的最大限度分離。
氣液相平衡常數K是指氣液兩相達到平衡時，在系統的溫度、壓力條件下，系統中某一組分i在氣相中的摩爾分率Yi與液相中的摩爾分率戈，的比值。即
Kt=Yi/X,
相平衡常數是石油蒸餾過程相平衡計算時最重要的參數，對於壓力低於0.3MPa的理想溶液，相平衡常數可以用下式計算：
Kt=Pi/PK,=P;/P
式中P?-i組分在系統溫度下的飽和蒸氣壓，Pa;
P-系統壓力，Pa。
對於石油或石油餾分，可用實沸點蒸餾的方法切割成為沸程在10~30℃的若干個窄餾分、把每個窄餾分看成為一個組分——假組分，藉助於多元系統氣液相平衡計算的方法、進行石油蒸餾過程中的氣液相平衡的計算。

2. 氣液平衡方程式

就是「范德華方程」。

實際氣體的常用狀態方程之一。

1mol實際氣體的該方程式中p、T、Vm、R分別為實際氣體的壓力、熱力學溫度、摩爾體積和摩爾氣體常數；α、b是范德華常數，可由實驗確定其值，對指定種類氣體是常數，對不同種類氣體具有不同值。

其中b稱為排除體積(excluded volume)，是由於實際氣體分子佔有體積而使1mol氣體分子自由活動的空間由理想氣體的值Vm減小到(Vm-b)的修正量。b的值約為1mol氣體分子固有體積的4倍。式中稱為實際氣體的內壓力(internal pressure)，是因氣體分子間具有引力作用而造成的1mol氣體對容器壁所施壓力相對理想氣體之值的減小值。

利用臨界點條件，可由臨界溫度、壓力值算出α和b。

在壓力不是非常大的情況下，該方程能較准確地描寫實際氣體的p、Vm、T間的關系，能指出臨界點的存在，並能與低於臨界溫度時實際氣體可以液化等事實相符合，是理論意義與實際意義兼具的狀態方程。

3. 如何判斷氣液相已達到平衡

在恆定的溫度和壓力下，氣，液兩相發生接觸後，吸收質由氣相向液相轉移，隨液體中吸收質濃度的逐漸增高，吸收速率逐漸減小，解吸速率逐漸增大。
經過相當長的時間接觸後，吸收速率與解吸速率相等，即吸收質在氣相中的分壓及在液相中的濃度不再發生變化，此時氣，液兩相達到平衡狀態，簡稱相平衡。

4. 氣液平衡的詳細介紹

為組分的逸度；i代表組分；上角標L和V分別為液相和氣相。於是汽液平衡的計算可以歸結為氣相中組分逸度的計算。在解決許多問題時需要氣液平衡的數據。
在不同的溫度、壓力和組成條件下，揮發性的液體混合物（或單組分物質）與它的蒸氣所構成的汽液系統達到極限狀態。此時，各組分在汽、液相間從汽相向液相和從液相向汽相的傳質速度相等，傳質的凈速度為零；表現在宏觀上即為混合物（或單組分物質）在液相或汽相中其各組分的濃度恆定不變，達到汽液平衡。改變系統的溫度、壓力或組成條件，系統就會達到新的汽液平衡。
氣液兩相接觸，氣體溶解在液體中，造成一定的溶解度；溶於液體中的氣體，作為溶質，必然產生一定的分壓。當溶質產生的分壓和氣相中該氣體的分壓相等時，達到氣液平衡。相平衡的建立，標志著傳質達到極限，吸收過程也就停止。它是控制吸收系統操作的一個重要因素。對於大多數氣體的稀溶液，氣液間的平衡關系可用亨利定律表示。

5. 測定氣液平衡數據的方法有幾種，分別說明它們的實驗原理

氣液平衡 vapour-liquid equilibrium又稱汽液平衡。是由n個組分的混合物構成一個封閉系統，並有氣-液兩相共存，一定的溫度和壓力下，兩相達到平衡時，各組分在汽液兩相中的化學位趨於相等。或運用逸度更為方便：在混合物中i組分在氣相和液相中的逸度相等，稱氣液平衡。

6. 氣液平衡與汽液平衡的區別和聯系

1. 汽液平衡，汽相與液相間的相平衡。它與氣液平衡有一些共同的規律，所以有時把它與氣液平衡合在一起進行研究。為簡便起見，常把汽相或氣相與液相之間的平衡合寫成汽（氣）液平衡。習慣上把低於臨界溫度的氣體稱為蒸氣,簡稱汽,它可以加壓液化;高於臨界溫度的氣相,不能加壓液化，稱為氣體(見p－V－T關系)。

2. 氣液平衡 vapour-liquid equilibrium又稱汽液平衡。是由n個組分的混合物構成一個封閉系統，並有氣-液兩相共存，一定的溫度和壓力下，兩相達到平衡時，各組分在汽液兩相中的化學位趨於相等。或運用逸度更為方便：在混合物中i組分在氣相和液相中的逸度相等，稱氣液平衡。

3. 希望對你有幫助
   

7. 如何理解氣液相平衡

氣液相平衡指的是在給定的系統里，當描述變化的變數隨著時間和位置的改變而保持恆定時，液態烴、氣相和水這些相將會平衡共存，其中的相是指系統的某一部分具有相的物理和化學性質，具有相同的組成。相平衡表示多相系統中各相變化達到的極限狀態，此時在宏觀上已經沒有任何物質在相際傳遞，但在微觀上仍有方向相反的物質在相際傳遞，且速度相等，故傳遞的凈速度為零。

8. 生活中有哪些應用相平衡吸收關系的

例如：溶解、蒸餾、重結晶、萃取、提純及金相分析等方面都要用到相平衡的知識。在日常生活中，我們經常會觀察或遇到流體相平衡的現象或問題，其不僅僅與工業過程息息相關，與我們的日常生活也關系密切。

比如，我們日常生活中所使用的電熱水壺或煮熱水時，水總是在100攝氏度左右被煮沸，這是因為在常壓下（通常為1atm或101.325kPa）水的沸點是100攝氏度左右（汽-液平衡）。

也正因為如此，高壓鍋被帶進了我們的生活，它利用水在較高的壓力下對應著較高的沸點溫度，從而使我們煮的食物能夠很快的被煮熟。此外，水和油的相互混合是我們日常觀察到的另一現場（液-液平衡），它們之間總存在一條明顯的分界線。

但是事實情況是水中可能溶解了很少的油，而油中又含有少量的水，它們相互共存；在北方的冬天裡（一定條件下），河流中經常是冰和水共存，這就形成了另一種平衡，即液-固平衡，當氣溫發生變化，這種平衡會被打破。

相平衡關系在吸收過程中作用：

1，判斷氣液接觸時吸收質的傳質方向，即吸收質是由氣相傳到液相（被吸收），還是從液相傳到氣相。

2，用相平衡方程式能確定吸收（或解吸）過程進行的限度，從而提出合理的工藝設計要求。

3，計算過程的推動力。

9. 雙液系—汽液平衡實驗中,怎樣判斷氣液兩相是否處於平衡

如果是用液體揮發的方式達到平衡，由於液體體積較大，揮發出的氣體對於液相組成的影響可以忽略。這時候，可以通過氣相的折光率來判斷，即每隔一段時間測定氣相的折光率。如果連續三四次的測定結果變化不大，就可以認為氣液處於平衡狀態了。