如何联系化学吸收的气液平衡

1. 双组分理想溶液的气液相平衡遵循什么规律

双组分溶液的气液平衡是什么?对精馏有何作用

汽液相平衡,是指溶液与其上方蒸汽达到平衡时气液两相间各组分组成的关系.
理想溶液的汽液相平衡服从拉乌尔(Raoult)定律.
因此对含有A、B组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两组分的平衡分压,
Pa； PAo,PBo——同温度下,纯组分A和B的饱和蒸汽压,
Pa；
xA,xB——混合液组分A和B的摩尔分率.
理想物系气相服从道尔顿分压定律,既总压等于各组分分压之和.
对双组分物系：
P=PA+PB
（6-2）
式中：
P——气相总压,Pa；
PA和PB —A,B组分在气相的分压,Pa.
根据拉乌尔定律和道尔顿分压定律,可得泡点方程：
o A oBAPPppx



（6-4）式
（6-4）称为泡点方程,该方程描述平衡物系的温度与液相组成的关系.
可得露点方程式：
o BoAo B oAAppppppy



6-5 式（6-5）称为露点方程式,该方程描述平衡物系的温度与气相组成的关系.
在总压一定的条件下,对于理想溶液,只要溶液的饱和温度已知,根据A,B组分的蒸气压数据,查出饱和蒸汽压PA0,PB0,则可以采用式（6-4）的泡点方程确定液相组成xA,采用式（6-5）的露点方程确定与液相呈平衡的气相组成yA
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气液相平衡以及相平衡常数的物理意义是什么?
相就是指在系统中具有相同的物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面把不同的相分开，例如，液相和固相，液相和气相之间。在一定的温度和压力下，如果物料系统中存存两个或两个以卜的相．物料在各相的相Xi量以及物料中各组分在各相中的浓度不随时间变化，我们称此状态叫相平衡。在蒸馏过程中，当蒸气未被引出前与液体处于某一相同的温度和压力下，并且相互密切接触，同时气相和液相的相对量以及组分在两相中的浓度分布都不再变化，称之为达到了相平衡（气一液相平衡）。
相平衡时系统内温度、压力和组成都是一定的，一个系统中气液相达到平衡状态有两个条件：①液相中各组分的蒸汽分压必须等于气相中同组分的分压；各组分在单位时间内汽化的分子数和冷凝的分子数就相等；②液相的温度必须等于气相的温度，否则两相间会发生热交换，当任一相的温度升高或降低时，势必引起各组分量的变化。这就说明在一定温度下，气液两相达到相平衡状态时，气液两相中的同一组分的摩尔分数比衡定。相平衡方程如下式：
yA=kAXA式中yA-组分在气相中的摩尔分率；XA-组分在液相中的摩尔分率；kA-组分的平衡常数。
气液两相平衡时，两相温度相等，此温度对气相来说，代表露点温度；对液相来说，代表泡点温度。
气液平衡是两相传质的极限状态。气液两相不平衡到平衡的原理，是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。例如，蒸馏的最基本过程就是气液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。
气液相平衡常数K是指气液两相达到平衡时，在系统的温度、压力条件下，系统中某一组分i在气相中的摩尔分率Yi与液相中的摩尔分率戈，的比值。即
Kt=Yi/X,
相平衡常数是石油蒸馏过程相平衡计算时最重要的参数，对于压力低于0.3MPa的理想溶液，相平衡常数可以用下式计算：
Kt=Pi/PK,=P;/P
式中P?-i组分在系统温度下的饱和蒸气压，Pa;
P-系统压力，Pa。
对于石油或石油馏分，可用实沸点蒸馏的方法切割成为沸程在10~30℃的若干个窄馏分、把每个窄馏分看成为一个组分——假组分，借助于多元系统气液相平衡计算的方法、进行石油蒸馏过程中的气液相平衡的计算。

2. 气液平衡方程式

就是“范德华方程”。

实际气体的常用状态方程之一。

1mol实际气体的该方程式中p、T、Vm、R分别为实际气体的压力、热力学温度、摩尔体积和摩尔气体常数；α、b是范德华常数，可由实验确定其值，对指定种类气体是常数，对不同种类气体具有不同值。

其中b称为排除体积(excluded volume)，是由于实际气体分子占有体积而使1mol气体分子自由活动的空间由理想气体的值Vm减小到(Vm-b)的修正量。b的值约为1mol气体分子固有体积的4倍。式中称为实际气体的内压力(internal pressure)，是因气体分子间具有引力作用而造成的1mol气体对容器壁所施压力相对理想气体之值的减小值。

利用临界点条件，可由临界温度、压力值算出α和b。

在压力不是非常大的情况下，该方程能较准确地描写实际气体的p、Vm、T间的关系，能指出临界点的存在，并能与低于临界温度时实际气体可以液化等事实相符合，是理论意义与实际意义兼具的状态方程。

3. 如何判断气液相已达到平衡

在恒定的温度和压力下，气，液两相发生接触后，吸收质由气相向液相转移，随液体中吸收质浓度的逐渐增高，吸收速率逐渐减小，解吸速率逐渐增大。
经过相当长的时间接触后，吸收速率与解吸速率相等，即吸收质在气相中的分压及在液相中的浓度不再发生变化，此时气，液两相达到平衡状态，简称相平衡。

4. 气液平衡的详细介绍

为组分的逸度；i代表组分；上角标L和V分别为液相和气相。于是汽液平衡的计算可以归结为气相中组分逸度的计算。在解决许多问题时需要气液平衡的数据。
在不同的温度、压力和组成条件下，挥发性的液体混合物（或单组分物质）与它的蒸气所构成的汽液系统达到极限状态。此时，各组分在汽、液相间从汽相向液相和从液相向汽相的传质速度相等，传质的净速度为零；表现在宏观上即为混合物（或单组分物质）在液相或汽相中其各组分的浓度恒定不变，达到汽液平衡。改变系统的温度、压力或组成条件，系统就会达到新的汽液平衡。
气液两相接触，气体溶解在液体中，造成一定的溶解度；溶于液体中的气体，作为溶质，必然产生一定的分压。当溶质产生的分压和气相中该气体的分压相等时，达到气液平衡。相平衡的建立，标志着传质达到极限，吸收过程也就停止。它是控制吸收系统操作的一个重要因素。对于大多数气体的稀溶液，气液间的平衡关系可用亨利定律表示。

5. 测定气液平衡数据的方法有几种，分别说明它们的实验原理

气液平衡 vapour-liquid equilibrium又称汽液平衡。是由n个组分的混合物构成一个封闭系统，并有气-液两相共存，一定的温度和压力下，两相达到平衡时，各组分在汽液两相中的化学位趋于相等。或运用逸度更为方便：在混合物中i组分在气相和液相中的逸度相等，称气液平衡。

6. 气液平衡与汽液平衡的区别和联系

1. 汽液平衡，汽相与液相间的相平衡。它与气液平衡有一些共同的规律，所以有时把它与气液平衡合在一起进行研究。为简便起见，常把汽相或气相与液相之间的平衡合写成汽（气）液平衡。习惯上把低于临界温度的气体称为蒸气,简称汽,它可以加压液化;高于临界温度的气相,不能加压液化，称为气体(见p－V－T关系)。

2. 气液平衡 vapour-liquid equilibrium又称汽液平衡。是由n个组分的混合物构成一个封闭系统，并有气-液两相共存，一定的温度和压力下，两相达到平衡时，各组分在汽液两相中的化学位趋于相等。或运用逸度更为方便：在混合物中i组分在气相和液相中的逸度相等，称气液平衡。

3. 希望对你有帮助
   

7. 如何理解气液相平衡

气液相平衡指的是在给定的系统里，当描述变化的变量随着时间和位置的改变而保持恒定时，液态烃、气相和水这些相将会平衡共存，其中的相是指系统的某一部分具有相的物理和化学性质，具有相同的组成。相平衡表示多相系统中各相变化达到的极限状态，此时在宏观上已经没有任何物质在相际传递，但在微观上仍有方向相反的物质在相际传递，且速度相等，故传递的净速度为零。

8. 生活中有哪些应用相平衡吸收关系的

例如：溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识。在日常生活中，我们经常会观察或遇到流体相平衡的现象或问题，其不仅仅与工业过程息息相关，与我们的日常生活也关系密切。

比如，我们日常生活中所使用的电热水壶或煮热水时，水总是在100摄氏度左右被煮沸，这是因为在常压下（通常为1atm或101.325kPa）水的沸点是100摄氏度左右（汽-液平衡）。

也正因为如此，高压锅被带进了我们的生活，它利用水在较高的压力下对应着较高的沸点温度，从而使我们煮的食物能够很快的被煮熟。此外，水和油的相互混合是我们日常观察到的另一现场（液-液平衡），它们之间总存在一条明显的分界线。

但是事实情况是水中可能溶解了很少的油，而油中又含有少量的水，它们相互共存；在北方的冬天里（一定条件下），河流中经常是冰和水共存，这就形成了另一种平衡，即液-固平衡，当气温发生变化，这种平衡会被打破。

相平衡关系在吸收过程中作用：

1，判断气液接触时吸收质的传质方向，即吸收质是由气相传到液相（被吸收），还是从液相传到气相。

2，用相平衡方程式能确定吸收（或解吸）过程进行的限度，从而提出合理的工艺设计要求。

3，计算过程的推动力。

9. 双液系—汽液平衡实验中,怎样判断气液两相是否处于平衡

如果是用液体挥发的方式达到平衡，由于液体体积较大，挥发出的气体对于液相组成的影响可以忽略。这时候，可以通过气相的折光率来判断，即每隔一段时间测定气相的折光率。如果连续三四次的测定结果变化不大，就可以认为气液处于平衡状态了。