汽液平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定

汽液平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定都有大量的汽液平衡數(shù)據(jù)及汽液平衡測(cè)定討論的文章發(fā)表。

所以,汽液平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定及討論深裝受化工界人士的重視。

一、試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容通過(guò)測(cè)定常壓下乙醇—水二元系統(tǒng)汽液平衡數(shù)據(jù)的試驗(yàn),使同學(xué)們了解、把握汽液平訂衡數(shù)據(jù)測(cè)定的方法和技能,熟識(shí)有關(guān)儀器的使用方法,將課本上學(xué)到的熱力學(xué)理論學(xué)問(wèn)與實(shí)際運(yùn)用有機(jī)地聯(lián)系在一起。

從而既加深對(duì)理論學(xué)問(wèn)的理解和把握,又提高了動(dòng)手的力量。

氣液平衡測(cè)定的種類:由于汽液平衡體系的簡(jiǎn)單性及汽液平衡測(cè)定技術(shù)的不斷進(jìn)展,汽液平衡測(cè)定也形成了特點(diǎn)各異的不同種類。

按壓力分,有常減壓汽液平衡和高壓汽液平衡。

高壓汽液平衡測(cè)定的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,難度較大。

常減壓汽液平衡測(cè)定則相對(duì)較易。

按形態(tài)分,有靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法。

靜態(tài)法技術(shù)相對(duì)要簡(jiǎn)潔一些,而動(dòng)態(tài)法測(cè)定的技術(shù)要簡(jiǎn)單一些但測(cè)定較快較準(zhǔn)。

在動(dòng)態(tài)法里又有單循環(huán)法和雙循環(huán)法。

雙循環(huán)法就是讓汽相和液相都循環(huán),而單循環(huán)只讓其中一相一般是汽相循環(huán)。

在一般狀況下,常減壓汽液平衡都采納雙循環(huán),而在高壓汽液平衡中,只讓汽相強(qiáng)制循環(huán)。

循環(huán)的好處是易于平衡、易于取樣分析。

依據(jù)對(duì)溫度及壓力的掌握狀況,有等溫法與等壓法之分。

一般,靜態(tài)法采納等溫測(cè)定,動(dòng)態(tài)法的高壓汽液平衡測(cè)定多采納等溫法。

總之,汽液平衡系統(tǒng)特點(diǎn)各異,而測(cè)定的方法亦豐富多彩。

圖1循環(huán)法測(cè)定汽液平衡本試驗(yàn)采納的是常壓下等壓雙循環(huán)法測(cè)定乙醇—水的汽液平數(shù)據(jù)的基本原理示意圖衡數(shù)據(jù)。

二、試驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理依據(jù)以循環(huán)法測(cè)定汽液平衡數(shù)據(jù)的平衡器類型許多,但基本原理全都,如圖1所示,當(dāng)體系達(dá)到平衡時(shí),、容器中的組成不隨時(shí)間而變化,這時(shí)從和兩容器中取樣分析,可得到一組汽液平衡試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),除了兩相的壓力和溫度分別相等外,每一組分的化學(xué)位也相等,即逸度相等,其熱力學(xué)基本關(guān)系為:……….1常壓下,氣相可視為抱負(fù)氣體,;再忽視壓力對(duì)液體逸度的影響,從而得出低壓下氣液平衡關(guān)系為:……2式中——體系壓力總壓;0——純組分在平衡溫度下飽和蒸汽壓,可用安托尼公式計(jì)算;、——分別為組分在液相和氣相中的摩爾分率;γ——組分的活度系數(shù)由試驗(yàn)測(cè)得等壓下氣液平衡數(shù)據(jù),則可用………………..…..3計(jì)算出不同組成下的活度系數(shù)。

本試驗(yàn)中活度系數(shù)和組成關(guān)系采納方程關(guān)聯(lián)。

方程為:ΛΛγ=-Λ1221………4111222ΛΛ11222211ΛΛγ=-Λ2112………5222111ΛΛ22111122方程二元配偶參數(shù)和采納非線形最小二乘法,,即=22…………………61實(shí)1計(jì)2實(shí)2計(jì)1三、試驗(yàn)裝置與試劑試驗(yàn)裝置見(jiàn)下圖,其主體為改進(jìn)的平衡釜一汽液雙循環(huán)式平衡釜。

樣品組成采納折光指數(shù)法分析。

,整理好試驗(yàn)室。

五、數(shù)據(jù)記錄及處理1試驗(yàn)條件記錄大氣壓力系統(tǒng)壓力室溫℃2試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理平衡氣相液相序溫號(hào)12330,γ1γ30,12度℃—瓶重,2—瓶+水重;3—瓶+水+樣品重。

γ計(jì)算過(guò)程示例:計(jì)算示例:以=+=,組分1為乙醇,組分2為水。

查附錄知:使用內(nèi)插法可知:1=+-90100-90*-==+-90100-90*-=:=,所以2=1-1=:=:1計(jì)算=:==*760=計(jì)算=**=試驗(yàn)=,可以得到2的計(jì)算值和試驗(yàn)值。

用同樣方法可得如下數(shù)據(jù)表:..計(jì)算試驗(yàn)計(jì)算試驗(yàn)計(jì)算試驗(yàn)計(jì)算3將所測(cè)數(shù)據(jù)及計(jì)算數(shù)據(jù)在-圖、--圖上畫出。

-圖兩圖分別為所測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)的1~1圖圖1試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)的1~1圖比較圖2乙醇-水標(biāo)準(zhǔn)-圖圖3--圖圖中曲線只是說(shuō)明數(shù)據(jù)點(diǎn)的大致趨勢(shì),并不精確?????三角形為計(jì)算值六、試驗(yàn)結(jié)論及誤差分析通過(guò)以上數(shù)據(jù)表計(jì)較可知,試驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)圖與計(jì)算數(shù)據(jù)差別很大,但總體趨勢(shì)相像。

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)所作的-圖和標(biāo)準(zhǔn)的圖做比較可以發(fā)覺(jué),理論計(jì)算出來(lái)的結(jié)果和試驗(yàn)曲線接近度較高,而試驗(yàn)測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)則存在很大的誤差。

的點(diǎn)存在很大的誤差,該點(diǎn)氣相組成值嚴(yán)峻偏小,導(dǎo)致圖3中曲線向內(nèi)偏,可能的緣由是做試驗(yàn)時(shí)在稀釋氣相組成時(shí)稱量或者使用阿貝折光儀時(shí)由于乙醇的揮發(fā)導(dǎo)致的誤差,也可能是由于排解非循環(huán)部分時(shí)排出的氣相物過(guò)導(dǎo)致組成嚴(yán)峻多失衡。

七、分析和爭(zhēng)論1是怎樣推斷汽液二相平衡的為什么答:依據(jù)相律,在壓力恒定的狀況下,有=-+1,其中=2,=2,所以自由度=2-2+1=1,當(dāng)系統(tǒng)溫度恒定時(shí),系統(tǒng)的自由度為0,系統(tǒng)可認(rèn)為達(dá)到相平衡,可以取樣進(jìn)行組成分析。

溫度15分鐘內(nèi)不發(fā)生變化即可認(rèn)為其達(dá)到了恒定值。

2你所測(cè)的數(shù)據(jù)可信嗎為什么有哪些因素主要的影響了你的數(shù)據(jù)的精確?????性操作中哪些地方最值得留意答:通過(guò)對(duì)圖像的分析可以知道,測(cè)量得到的數(shù)據(jù)在趨勢(shì)上和理論數(shù)據(jù)相吻合,的數(shù)據(jù)測(cè)量存在問(wèn)題。

值得留意的問(wèn)題有:,因此對(duì)沸騰的氣液系統(tǒng)進(jìn)行精確?????的溫度測(cè)量是試驗(yàn)勝利的關(guān)鍵,試驗(yàn)要保證沸騰的液體剛好打到水銀泡上,這就要求熱量供應(yīng)要足夠當(dāng)心;,并在不同組成下,測(cè)量其相平衡。

也正是由于如此,在進(jìn)行取樣的時(shí)候會(huì)存在量的要求。

假如氣相取樣過(guò)多,而氣相中乙醇的量許多,就會(huì)導(dǎo)致乙醇大量被排出系統(tǒng),使系統(tǒng)乙醇含量降低,而加入的乙醇會(huì)使乙醇含量增加。

兩者之間存在肯定沖突關(guān)系,很可能幾次的取樣后,加入的量達(dá)到的效果和之前的某一次試驗(yàn)系統(tǒng)乙醇組成大體是相同的。

因此應(yīng)盡可能每一次取樣量相同。

,因此取樣和測(cè)定折光率時(shí)動(dòng)作要