汽液雙循環(huán)相平衡裝置的建立與汽液相平衡數(shù)據(jù)測定.pdf

1、化學(xué)工業(yè)不斷發(fā)展，精餾、吸收塔等設(shè)備大規(guī)模的使用，對分離設(shè)備的設(shè)計、分離過程的操作條件的控制，提出了越來越高的要求，以滿足簡化操作、減少消耗的目的，因此更加需要利用日益完善的測定技術(shù)來補充可靠而精確的汽液相平衡數(shù)據(jù)。汽液相平衡測定方法中，循環(huán)法以其達到平衡時間短、適應(yīng)范圍廣、裝置穩(wěn)定性好等優(yōu)點愈來愈受到重視。 本文綜述了不同類型的汽液相平衡測定裝置的特點，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計、建立了一套汽、液兩相同步循環(huán)的相平衡數(shù)據(jù)測定裝置。本裝置

2、主要特點有： （1）汽液兩相流體同時循環(huán)，逆流接觸。因此，汽液兩相之間的傳質(zhì)速率快，從而大大縮短了汽液兩相達到平衡的時間，提高了實驗測定汽液平衡數(shù)據(jù)的效率； （2）汽液兩相流體的循環(huán)均采用由外軸功驅(qū)動的磁力循環(huán)泵作為循環(huán)動力，避免了相變循環(huán)過程對體系平衡狀態(tài)的擾動；其次，循環(huán)泵活塞由磁力驅(qū)動使裝置具有良好的密封性能，解決了循環(huán)法常見的平衡系統(tǒng)與環(huán)境的密封問題； （3）六通閥在線取樣系統(tǒng)能夠不干擾系統(tǒng)平衡狀態(tài)，分別

3、對汽相和液相進行取樣，結(jié)合氣相色譜分析方法，實現(xiàn)了汽液兩相流體組分在線分析，避免了常規(guī)取樣分析方法產(chǎn)生的誤差。因此，本裝置可以對加壓或減壓系統(tǒng)的汽液平衡體系進行取樣分析，擴大了裝置測定體系的范圍，增加了裝置的適應(yīng)性。 對所建立實驗裝置的循環(huán)泵操作條件與汽液兩相流體的循環(huán)量之間的關(guān)系進行了考察，得到了循環(huán)泵運動頻率與汽相循環(huán)量、液相循環(huán)量之間的關(guān)系，為汽液平衡測定過程中流體循環(huán)量的選擇提供了方法。 用已知體系的汽液相平衡數(shù)

4、據(jù)的對該套裝置測定汽液相平衡數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性進行了檢驗，結(jié)果表明所建立的汽液平衡測定裝置是可靠的。在此基礎(chǔ)上，測定了正戊烷-苯二元體系在30℃、55℃下等溫的汽液平衡數(shù)據(jù)，以及乙醇-N,N-二甲基甲酰胺(DMF)二元體系在40℃、50℃、60℃下的等溫汽液相平衡數(shù)據(jù)。 采用Wilson和NRTL兩種活度系數(shù)方程對測定的汽液平衡數(shù)據(jù)進行了關(guān)聯(lián)，得到了Wilson和NRTL活度系數(shù)方程的模型參數(shù)。關(guān)聯(lián)結(jié)果顯示，對于正戊烷-苯體系