乙醇和水系统平衡时气液二相的平衡数据

液体混合物中各组分在同一温度下具有不同的挥发能力.因而,经过汽液见相变达到平衡后,各组分在汽、液两相中的浓度是不相同的.根据这个特点,使二元混合物在精馏塔中进行反复蒸馏,就可分离得到各纯组分.为了得到预期的分离效果,设计精馏装置必须掌握精确的汽液平衡数据,也就是平衡时的汽、液两相的组成与温度、压力见的依赖关系.大量工业上重要的系统的平衡数据,很难由理论计算,必须由实验直接测定,即在恒压（或恒温）下测定平衡的蒸汽与液体的各组分.其中,恒压数据应用更广,测定方法也较简便.

从文献查得乙醇和水的Antoine常数 (见表1)。

表1 Antoine常数

利用Antoine方程计算在78.15℃时乙醇和水的饱和蒸气压计算值为：

PSl=1．0058×105 Pa，PS2=0.4393×105Pa。常压下汽相混合物服从理想气体定律，则y1=1.0074，y2=2.3056。

对于二元溶液Wilson方程的表达式为：

其中y1=1.0074、y2=2.3056，x1=0.8943、x2=0.1057,带入上式计算后得到Aij(见表2)。

表2 Wilson状态方程参数

组分

乙醇（1）

水（2）

乙醇（1）

1.0000

0.8995

水（2）

0.1441

1.0000

利用参数Aij计算各活度系数r,饱和蒸汽压P1’

当P-Pn<t时，调整温度继续上述计算，得101.325kpa下乙醇一水体系的汽液平衡数据，计算结果见表附表3。

温度℃ 乙醇的摩尔分率

x y

95.5 0.0190 0.1700

89.0 0.0721 0.3891

86.7 0.0966 0.4375

85.3 0.1238 0.4704

84.1 0.1661 0.5089

82.7 0.2337 0.5445

82.3 0.2608 0.5580

81.5 0.3273 0.5826

80.7 0.3965 0.6122

79.8 0.5079 0.6564

79.7 0.5198 0.6599

79.3 0.5732 0.6481

78.74 0.6763 0.7385

78.41 0.7472 0.7815

78.15 0.8943 0.8943