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。