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化工专业实验报告实验名称:二元气液平衡数据的测定实验人员:同组人实验地点:天大化工技术实验中心606 室实验时间:2015 年 4 月 20 日下午 14:00 年级: 2014 硕 ;专业:工业催化;组号:10(装置 2) ;学号:指导教师: ______赵老师 ________ 实验成绩: _____________________ 一.实验目的(1) 测定苯-正庚烷二元体系在常压下的气液平衡数据;(2) 通过实验了解平衡釜的结构,掌握气液平衡数据的测定方法和技能;(3) 应用 Wilson 方程关联实验数据。二.实验原理气液平衡数据是化学工业发展新产品、开发新工艺、减少能耗、进行三废处理的重要基础数据之一。化工生产中的蒸馏和吸收等分离过程设备的改造与设计、挖潜与革新以及对最佳工艺条件的选择,都需要精确可靠的气液平衡数据。这是因为化工生产过程都要涉及相间的物质传递,故这种数据的重要性是显而易见的。平衡数据实验测定方法有两类,即间接法和直接法。直接法中又有静态法、流动法和循环法等。其中循环法应用最为广泛。若要测得准确的气液平衡数据,平衡釜是关键。 现已采用的平衡釜形式有多种,而且各有特点, 应根据待测物系的特征,选择适当的釜型。 用常规的平衡釜测定平衡数据,需样品量多, 测定时间长。 所以,本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温,釜内液体和气体分别形成循环系统,可观察釜内的实验现象,且样品用量少,达到平衡速度快,因而实验时间短。以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多,但基本原理相同,如图 1 所示。当体系达到平衡时, 两个容器的组成不随时间变化,这时从 A 和 B 两容器中取样分析,即可得到一组平衡数据。图 1 平衡法测定气液平衡原理图当达到平衡时, 除了两相的压力和温度分别相等外,每一组分的化学位也相等,即逸度相等,其热力学基本关系为:常压下,气相可视为理想气体,Φi=1;再忽略压力对液体逸度的影响,fi=pi0,从而得出低压下气液平衡关系式为:式中, p---------------- 体系压力(总压);pi0------------ 纯组分 i 在平衡温度下饱和蒸气压;xi、yi------- 分别为组分 i 在液相和气相中的摩尔分率;ri------------- 组分 i 的活度系数;由实验测得等压下气液平衡数据,则可用下式计算不同组成下的活度系数:计算出不同组成下的活度系数:本实验中活度系数和组成关系采用 Wilson 方程关联。 Wilson 方程为:目标函数选为气相组成误差的平方和...

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