1、例题 251 （记笔记）在低压与中等压力下，苯 甲苯的汽液平衡系统较好地遵循拉乌尔定律。试绘出这个系统在90时的 px 图和在总压为 101.3 kPa 时的Tx 图。苯( 用下标 1 表示) 与甲苯( 用下标 2 表示) 的饱和蒸汽压数据如下表所示。,解：对于2 元两相系统，其自由度为：所以：当 p 给定后，x、x”、t 中只要确定一个，就可确定其它所有参数；同样：当 t 给定后，x、x”、p 中只要确定一个，就可确定其它所有参数。,先分析 px 图：将拉乌尔定律应用于两种组分，可得： (a) (b),式中 x1”、x2” 分别为两种组分在气相中的摩尔分数。 将上两式相加，并考虑到 x1 +
2、 x2 = 1 x1” + x2” = 1 可得： (c) 由(a)式可得： (d),式(c)和(d)分别是 px 图上的沸点线和露点线方程。由于在 px 图上温度是定值，故纯组分的饱和蒸汽压也为定值。因此 x1 给定后，就可由式 (c) 和式 (d) 分别确定出沸点压力和相应的蒸汽成分x1” 。现在就可用式 (c) 和式 (d) 来绘制苯 甲苯二元系统的 px 图，已知 t = 90时，p10 =136.1 kPa， p20 = 54.2 kPa。计算结果列入下表：,例如，当 x1 =0.2 时，可得： p = 54.2 +0.2(136.154.2) = 70.58 kPax1”= 0.2
3、136.1 / 70.58 = 0.386,也就是说，在90时，与含苯20%（摩尔分数）的苯甲苯二元溶液达到相平衡的蒸汽中，苯的摩尔分数为0.386，平衡压力为70.58 kPa。余此类推。由上述计算结果即可绘制出px 图。,再分析T x 图：在T x 图上压力是定值，这时可在两种纯组分的饱和温度之间选择若干个有代表性的温度，用(c)式分别计算出在这些温度下，液相中的组分，即：, (e)上式即是Tx 图上的沸点线方程。再由(e)和式(a)，可得露点线方程： (f),由(e)和式(f)即可绘制出 p = 101.3 kPa时的Tx 图，,例如：t = 100时， p10(t) = 180.1 kPa， p20(t) = 74.2 kPa， 于是：,全部计算结果见下表：,由表中的结果即可绘制出Tx 图如下。,
