基本介紹
- 中文名：汽液平衡比
- 外文名：Vapor-liquid equilibrium ratio
- 拼音：qì yè píng héng bǐ
- 學科：化學
- 領域：冶金相圖
- 相關概念：相圖、組分、相、獨立組分數
簡介,K值,相關概念,氣相,液相,組分數,相律,相圖分析,
簡介
汽—液平衡比，確定了溫度與壓力亦將確定對於某一給定組分的流體的汽相和液相的相對數值。用方程式的形式來表述，這—敘述可化為：
Ki=Yi/Xi
式中 K——汽—液平衡常數，
Y——在汽相中的克分子百分數，
X——在液相中的克分子百分數，
i——標示某一特定組分的下角注。
汽—液平衡比的數值，或從此後這一數值被稱為平衡常數，取決於流體的壓力、溫度和組分。不同研究者已在廣泛的溫度與壓力範圍內為許多不同的流體組分確定出K值範圍。這些K值在解決許多石油工程問題方面具有極其實際的套用價值，因為如果某一給定的地層流體的K值為已知的話，則在任一溫度與壓力下液相和汽相的相對數值便可計算出來。例如，這在確定生產揮發性原油的油藏的最佳分離器壓力方面其作用是無法估價的。K值套用於油藏問題時的主要問題是每一種地層流體均不相同。為了確定絕對正確值，應實際測定每一種地層流體的K值。幸而，許多地層流體的組分極其相近，已有了較為大量的K值的測定值，在多數情況下，合理的K值能從已出版的文獻中選定出來。
K值
過去曾把汽—液平衡比的數值，稱為汽液平衡常數，看來不夠確一切。因為K值不僅與物質的屬性、平衡組成有關，而且也隨壓力、溫度改變而變更，故稱為汽液平衡比更為恰當。凡為輕組分富集於氣相中；為重組分，富集於液相中。汽液平衡比在蒸餾、吸收、汽提等過程的設計計算中套用極為廣泛。
相關概念
氣相
氣相：通常任何氣體均能無限混合，所以系統內無論含有多少種氣體都是一個相，稱為氣相
液相
液相：均勻的溶液也是一個相，稱為液相。液相是物質呈現液體的狀態，且在這個系統里只有液體，沒有固相（即固體），也沒有氣體（即氣相：通常任何氣體均能無限混合，所以系統內無論含有多少種氣體都是一個相，稱為氣相）。
組分數
獨立組分數K（簡稱組分數）：以確定平衡體系中的所有各相成分所需的最少物種的數目，符號記作C或 K。
相律
相律是反映體系內自由度與組分數和相數間關係的數學表達式。系統中物理性質和化學性質完全均勻的部分。在多相系統中，相與相之間有明顯的界面，超過界面，物理或化學性質發生突變。系統中所包含相的總數，稱為“相數”。表達式為：F=C-P+n
相圖分析
在等壓下，如果將一種具有上臨界共溶點的部分互溶二元系加熱到某一沸騰溫度，並把泡點線和露點線畫出來，就可得到如圖所示的T-x相圖。
二元系氣液平衡相圖在分層區的左邊，AB為泡點線，AC為露點線，狀態1的液態與狀態2的氣態相平衡；在分層區的右邊，DE為泡點線，DC為露點線，狀態3的液態與狀態4的氣態相平衡。因為狀態B的液態與狀態C的氣態相平衡，同時狀態C又與狀態E的液態相平衡，所以狀態C點代表液-液氣三相共存的平衡點。從圖中可以看出,部分互溶系的泡點溫度小於每個組元純淨液的泡點溫度,所以可在一種液體裡加入一種與之不能溶解的液體以降低其沸點溫度。
