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(cè)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(duì)分離設(shè)備的設(shè)計(jì)、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(cè)定技術(shù)來補(bǔ)充可靠而精確的汽液相平衡數(shù)據(jù)。汽液相平衡測(cè)定方法中，循環(huán)法以其達(dá)到平衡時(shí)間短、適應(yīng)范圍廣、裝置穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)愈來愈受到重視。 本文綜述了不同類型的汽液相平衡測(cè)定裝置的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)、建立了一套汽、液兩相同步循環(huán)的相平衡數(shù)據(jù)測(cè)定裝置。本裝置

2、主要特點(diǎn)有： （1）汽液兩相流體同時(shí)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(dá)到平衡的時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)測(cè)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(dòng)的磁力循環(huán)泵作為循環(huán)動(dòng)力，避免了相變循環(huán)過程對(duì)體系平衡狀態(tài)的擾動(dòng)；其次，循環(huán)泵活塞由磁力驅(qū)動(dòng)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(duì)汽相和液相進(jìn)行取樣，結(jié)合氣相色譜分析方法，實(shí)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(duì)加壓或減壓系統(tǒng)的汽液平衡體系進(jìn)行取樣分析，擴(kuò)大了裝置測(cè)定體系的范圍，增加了裝置的適應(yīng)性。 對(duì)所建立實(shí)驗(yàn)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(jìn)行了考察，得到了循環(huán)泵運(yùn)動(dòng)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(cè)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(duì)該套裝置測(cè)定汽液相平衡數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果表明所建立的汽液平衡測(cè)定裝置是可靠的。在此基礎(chǔ)上，測(cè)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(duì)測(cè)定的汽液平衡數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)于正戊烷-苯體系