在化学工业中,蒸馏、吸收过程的工艺和设备设计都需要准确的汽液平衡数据,此数据对提供最佳化的操作条件,减少能源消耗和降低成本等,都具有重要的意义。尽管有许多体系的平衡数据可以从资料中找到,但这往往是在特定温度和压力下的数据。随着科学的迅速发展,以及新产品,新工艺的开发,许多物系的平衡数据还未经前人测定过,这都需要通过实验测定以满足工程计算的需要。此外,在溶液理论研究中提出了各种各样描述溶液内部分子间相互作用的模型,准确的平衡数据还是对这些模型的可靠性进行检验的重要依据。
1 实验目的
了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元汽液平衡数据的方法;
了解缔合系统汽–液平衡数据的关联方法,从实验测得的T–P–X–Y数据计算各组分的活度系数;
学会二元汽液平衡相图的绘制。
2 实验原理
汽液平衡数据实验测定是在一定温度压力下,在已建立汽液相平衡的体系中,分别取出汽相和液相样品,测定其浓度。本实验采用的是广泛使用的循环法,平衡装置利用改进的 Rose 釜。所测定的体系为乙酸(1)—水(2),样品分析采用气相色谱分析法。
以循环法测定汽液平衡数据的平衡器类型很多,但基本原理一致,如图2–1所示,当体系达到平衡时,a、b容器中的组成不随时间而变化,这时从a和b两容器中取样分析,可得到一组汽液平衡实验数据。
3 实验装置与试剂
实验装置见图 3-1,其主体为改进的Rose 平衡釜-一汽液双循环式平衡釜。改进的Rose 平衡釜汽液分离部分配有热电偶(配数显仪)测量平衡温度,沸腾器的蛇型玻璃管内插有300W电热丝,加热混合液,其加热量由可调变压器控制。
分析仪器:气相色谱
实验试剂: 乙酸(分析纯), 去离子水
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