在化學工業中,蒸餾、吸收過程的工藝和設備設計都需要準確的汽液平衡數據,此數據對提供最佳化的操作條件,減少能源消耗和降低成本等,都具有重要的意義。盡管有許多體系的平衡數據可以從資料中找到,但這往往是在特定溫度和壓力下的數據。隨著科學的迅速發展,以及新產品,新工藝的開發,許多物系的平衡數據還未經前人測定過,這都需要通過實驗測定以滿足工程計算的需要。此外,在溶液理論研究中提出了各種各樣描述溶液內部分子間相互作用的模型,準確的平衡數據還是對這些模型的可靠性進行檢驗的重要依據。
1 實驗目的
了解和掌握用雙循環汽液平衡器測定二元汽液平衡數據的方法;
了解締合系統汽–液平衡數據的關聯方法,從實驗測得的T–P–X–Y數據計算各組分的活度系數;
學會二元汽液平衡相圖的繪制。
2 實驗原理
汽液平衡數據實驗測定是在一定溫度壓力下,在已建立汽液相平衡的體系中,分別取出汽相和液相樣品,測定其濃度。本實驗采用的是廣泛使用的循環法,平衡裝置利用改進的 Rose 釜。所測定的體系為乙酸(1)—水(2),樣品分析采用氣相色譜分析法。
以循環法測定汽液平衡數據的平衡器類型很多,但基本原理一致,如圖2–1所示,當體系達到平衡時,a、b容器中的組成不隨時間而變化,這時從a和b兩容器中取樣分析,可得到一組汽液平衡實驗數據。
3 實驗裝置與試劑
實驗裝置見圖 3-1,其主體為改進的Rose 平衡釜-一汽液雙循環式平衡釜。改進的Rose 平衡釜汽液分離部分配有熱電偶(配數顯儀)測量平衡溫度,沸騰器的蛇型玻璃管內插有300W電熱絲,加熱混合液,其加熱量由可調變壓器控制。
分析儀器:氣相色譜
實驗試劑: 乙酸(分析純), 去離子水
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