由状态方程法或活度系数法求取Ki ：
Ki
ˆiL ˆiV
（2-14）
Ki
yi xiiFra bibliotekPis
s i
ˆiV P
exp
viL
(
P RT
Pi
s
)
（2-35）
20
开始
活
度
输入P，x及有关参数
系
数 法
设T并令ˆiV＝1，作第一次迭代 Y
种同时应用。 7 速率分离过程的机理是利用溶液中不同组分在某种（ 推动力）
作用下经过某种介质时的（ 传质速率 ）的差异而实现分离。
9
1.3 相平衡常数的计算
相平衡条件（准则）： 各相的温度、压力相同，各相组分的逸度也相等。
T T T ...... P P P ......
fˆi fˆi fˆi ......
Ki
Pi s P
Ki
f iOL
f
V i
不存在
Ki
i Pis
P
Ki
i f iOL
f
V i
Ki
i f iOL ˆiV P
13
1.4 泡点、露点计算
泡点温度为在一定压力的条件 下升高温度，当出现第一个气 泡时的温度，泡点压力系指在 一定温度下降低压力，当出现 第一个气泡时的压力。
露点温度是在一定压力下降低 温度，当出现第一个液滴时的 温度，露点压力是在一定温度 下增加压力，当出现第一个液 滴时的压力。
化工分离过程
Chemical Separation Processes
第一章 绪论 第二章 单级平衡过程 习题课
1
习题课
2
习题课大纲
1 重要知识点回顾 2 思考题 3 自由交流环节
习题2-1（刘旦主讲） EXCEL工具的应用（余丽主讲） 4 EXCEL应用举例
3
1 重要知识点回顾
1.1 分离操作在化工生产中的重要性 1.2 传质分离过程的分类和特征 1.3 相平衡常数的计算：状态方程法，活度系数法 1.4 泡点、露点计算
16
1.4 泡点、露点计算
②相对挥发度法
根据相对挥发度的定义：
i
Ki Kk
yi i • Kk • xi
Ki i • Kk
（2-52）
由于
yi Kk •i • xi 1
式（2-52）两边分别除以∑yi后可得出：
yi
i xi i xi
又∵
Ki • xi 1 ∴
Ki Kk
科
专业基础理论及专业
化学反应工程
专业课程体系
化工热力学 化工分离过程
化工系统工程
7
1.2 传质分离过程的分类和特征
1 分离过程是将一种混合物转变为组成（ 互不相同）的两种或 几种产品的那些操作。
2 分离过程是（ 混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂） 来达到分离目的。
3 分离作用是由于加入（ 分离剂 ）而引起的，因为分离过程是 （熵减过程）。
4 传质分离过程用于各种（均相）混合物的分离，其特点是有 （ 质量传递 ）现象发生。按所依据的物理化学原理不同， 工业上常用的传质分离过程又可分为（ 平衡分离过程 ）和 （速率分离过程）。
8
1.2 传质分离过程的分类和特征
5 平衡分离过程是借助（分离媒介 ）使（均相）混合物形成 （两相 ），以混合物中各组分（在处于平衡的两相中分布不同） 为依据实现混合物分离的过程。 6 分离剂可以是（ 能量ESA ）或（ 物质MSA），有时也可两
Ki
yi xi
ˆiL ˆiV
（2-14）
活度系数法：
Ki
yi xi
i f iOL ˆiV P
（2-17）
Ki
yi xi
i
Pi
s
s i
ˆiV P
exp
viL
(
P RT
Pi
s
)
（2-35）
12
1.3 相平衡常数的计算
汽液平衡系统分类及汽液平衡常数的计算：
液相 汽相
理想溶液
实际溶液
理想气体 理想溶液 实际气体
10
1.3 相平衡常数的计算
汽液相平衡关系
fˆiV fˆi L
将逸度和实测压力、温度、组成等物理量联系起来，引入 逸度系数和活度系数。
ˆiV fˆiV / yi p
L i
fˆi L
/ xi
f i OL
ˆiL fˆiL / xi p
V i
fˆiV
/
yi
fiOV
11
1.3 相平衡常数的计算
状态方程法：
产品的加工
化工厂中分离设备投资约 占总投资的50～90％ ！！！
5
1.1 分离操作在化工生产中的重要性
6
1.1 分离操作在化工生产中的重要性
基础理论体系
无机化学,有机化学,物理化学,分析化学, 生物化学,高等数学,工程数学,物理学等
化
学
化学动力学及热力学
工
程
专业基础理论体系
化工原理
学
化工传递过程
xi
i xi
1 Kk
∴ Kk
1
i xi 17
1.4 泡点、露点计算
计算方法： 设T=98℃（离泡点不远）
1
Kk ik xi
得到PiS
PkS Kk P
ik
Pi S PkS
安托尼公式
P28 例2-3
T泡
18
1.4 泡点、露点计算
③计算机计算（Newtow迭代法）
前提条件：平衡常数和组成无关的泡点温度计算（简化K）
（1）泡点计算：在一定P（或T）下，已知xi，确定Tb（或 Pb）和yi。 （2）露点计算 1.5闪蒸过程的计算：给定物料的量与组成，计算在一定P 和 T下闪蒸得到的汽相量与组成，以及剩余的液相量与组成。
4
1.1 分离操作在化工生产中的重要性
化学反应过程
化工生产核心
化工过程
原料的预处理
物理处理过程 （单元操作）
P, x1, x2 ,xc
15
1.4 泡点、露点计算
1. 平衡常数与组成无关的泡点温度计算
Ki f (T , P)
泡点方程：
c
f T Ki xi 1 0 i 1
①求解泡点方程的试差法，求解步骤如下：
假定T 已知P 得到Ki 调整T
Kixi
|f(T) |=|Kixi-1 |≤
N Y
T=T设，yi= Kixi
泡点计算： 泡点方程： Ki xi 1
目标函数形式： f T c Ki xi 1 0 i 1
求导式：
f
T
c i 1
xi
dKi dT
f tK
按Newton迭代式导出式： t(K 1) t(K )
f tK 19
1.4 泡点、露点计算
2. 平衡常数与组成有关的泡点温度计算
Ki f T , P, x, y
14
1.4 泡点、露点计算
泡点、露点的计算类型
计算类型 泡点温度 泡点压力 露点温度 露点压力
规定量（c个） 求解量
P, x1, x2 ,xc1 T , x1, x2 ,xc1 P, y1, y2 ,yc1 T , y1, y2 ,yc1
T , y1, y2 ,yc P, y1, y2 ,yc T , x1, x2 ,xc