油气体系气液固三相相平衡计算_梅海燕

气液平衡的计算Word版

《化工热力学》过程论文 题目：气液平衡的计算方法系别：化学材料与工程系班级：13级化工卓越班 姓名： 学号：1303022014 教师： 日期：2016-1-12

气液平衡的计算方法 摘要本文综合分析了多组分相平衡理论特点，主要介绍了利用Peng Robinson ( PR) 立方型状态方程进行氧、氮、氩系统气液平衡计算的方法(泡点、露点和闪蒸计算)，对该计算方法的准确性进行分析和验证。 关键词立方型状态方程；气液平衡计算；泡点；露点；闪蒸

目录 1 前言 .................................................................................................................... - 3 - 2 状态方程的选择 ................................................................................................ - 4 - 3 混合规则 ............................................................................................................ - 5 - 4 气液平衡的计算 ................................................................................................ - 6 - 4.1 泡点计算[3] ............................................................................................. - 6 - 4.2 露点计算[3] ............................................................................................. - 7 - 4.3 等温闪蒸的计算 ..................................................................................... - 8 - 5 结论 .................................................................................................................... - 8 - 6 参考文献 ............................................................................................................ - 9 -

气液平衡

汽液平衡数据的测定 汽液平衡数据是最常用的化工基础数据。许多化工过程如精馏的设计、操作及过程控制等都离不开汽液平衡数据。有热力学研究方面，新的热力学模型的开发，各种热力学模型的比较筛选等也离不开大量精确的汽液平衡实测数据。现在，各类化工杂志每年都有大量的汽液平衡数据及汽液平衡测定研究的文章发表。所以汽液平衡数据的测定及研究深受化工界人士的重视 一、实验目的： 通过测定常压下乙醇—水二元系统汽液平衡数据的实验，使同学们了解、掌握汽液平衡数据测定的方法和技能，熟悉有关仪器的使用方法，将课本上学到的热力学理论知识与实际运用有机地联系在一起。从而既加深对理论知识的理解和掌握，又提高了动手的能力。 二、汽液平衡测定和种类： 由于汽液平衡体系的复杂性及汽液平衡测定技术的不断发展，汽液平衡测定也形成了特点各异的不同种类。 按压力分，有常减压汽液平衡和高压所液平衡测定。高压汽液平衡测定的技术相对比较复杂，难度较大。常减压汽液平衡测定则相对较易。 按形态分，有静态法和动态法。静态法技术相对要简单一些，而动态法测定的技术要复杂一些但测定较快较准。 在动态法里又有单循环法和双循环法。双循环法就是让汽相和液相都循环，而单循环只让其中一相（一般是汽相）循环。在一般情况下，常减压汽液平衡都采用双循环，而在高压所液平衡中，只让汽相强制循环。循环的好处是易于平衡、易于取样分析。 根据对温度及压力的控制情况，有等温法与等压法之分。一般，静态法采用等温测定，动态法的高压汽液平等多采用等温法。 总之汽液平衡系统特点各异，而测定的方法亦丰富多彩。 本实验采用的是常压下（等压）双循环法测定乙醇—水的汽液平衡数据。 三、实验原理： 以循环法测定汽液平衡数据的平衡釜有多种形式，但基本原理是一样的。如图书馆所示，当体系达到平衡时，A 和B 两容器中组成不随时间布景为化，这时从A 和B 两容器中取样分析可以得到一组汽液平衡实验数据。 根据下平衡原理，当所液两相达到相平衡时，汽液两相温度压力相等，同时任一组分在各相中的逸度相等，即： v L i i f f =)) 这里 v v i i i f y P =Φ)) 0 L i i i i f r x f =)) 对低压汽液平衡，其汽相可以视为理想气体混合物，即1v i Φ=) ，忽略压力对液体 逸度的影响，即0 i i f P =)，从而得出低压下汽液平衡关系式： i i i i Py r x P = 式中 P ——体系压力（总压） i P ——纯组分i 在平衡温度下的饱合蒸汽压。

气液平衡的计算x (1)

合肥学院Hefei University 《化工热力学》过程论文 题目：汽液平衡的计算方法 系别：化学与材料工程系 专业：化学工程与工艺 学号： 1303021011 姓名：徐磊

教师： 高大明 2016 年1月 汽液平衡的计算方法 摘要： 在恒定的温度和压力下，汽液两相发生接触后，吸收质由汽相向液相转移，随液体中吸收质浓度的逐渐增高，吸收速率逐渐减小，解吸速率逐渐增大。经过相当长的时间接触后，吸收速率与解吸速率相等，即吸收质在气相中的分压及在液相中的浓度不再发生变化，此时汽，液两相达到平衡状态，简称相平衡。国内外学者已建立了多种T 、p 、x 推算y 的方法，它们都是在Gibbs-Duhem(G-D)方程的基础上建立起来的。 关键词：汽液平衡、G-D 方程 正文： 在计算时根据应用G-D 方程方式上的不同，可以归结为两大类：其一是直接法，它是将式(1-6.11)表示的逸度的G-D 方程同时应用于气液两相而得到联系T 、p 、x 和y 的共存方程，解此共存方程即可实现由T 、p 、x 推算y 的目的；另一种是间接法，它首先计算过量吉氏函数Q ，根据Q 与活度因子的关系(隐含了G-D 方程)计算液相活度因子，从而实现间接计算气相组成的目的。 1.Q 函数法(间接法) Q 函数法原理 汽液平衡时，按判据式)()(L V k k f f (k =1, …, K )，如气相采用逸度因子、液相采用第I 种活度因子分别计算气液相的非理想性，得

] /)(exp[* *,,**RT p p V x p py k L k m k k k k k k -=I γ?? 整理上式可得系统总压p ， ∑∑==-==K k k k L k m k k k k K k k RT p p V x p py p 1 **,,**1 /]/)(ex p[?γ?I 得 ?? ??????????????? ????-???? ????-???????????? ????-???? ????+????????? ????-???? ????+-=∑∑∑∑-=-==-=11],[],[11],[],[2111],[],[* *,**exp ] /)(exp[K j K j x j j K k x k E m K j K j x j j K k x k E m K k K j K j x j j K k x k k k L k m k k k x p x x p RT V x T x x T RT H x Q x x Q Q RT p p V x p p ??. 如果暂时不考虑*k p 、*k ?、L k m V *,、k ?、E m H 和E m V ，则式中除了Q 以外，其它的 变量就是已输入的T 、p 、x 。而Q 函数正是T 、p 、x 的函数，式(2-2.3)实质上是一个Q 函数的偏微分方程，只要有足够数量的一系列T 、p 、x 的实验数据，原则上可以解得Q =Q (T , p , x )。但实践上却有很大困难，因为导数出现在exp 中，是一个超越型的偏微分方程，没有解析解，只能通过数值方法求解。 2.直接法 直接法原理 直接法是从逸度的Gibbs-Duhem 方程出发建立起来的T 、p 、x 推算y 的方法。对于一个含有K 个组分的系统，其液相逸度的Gibbs-Duhem 方程为， p RT V T RT H H x p f x m m K k k m k K k k k d d ln d )(2 )(1 o ,1 o )(L L L +-= ∑∑== 当处理一系列T 、p 、x 实验数据时， T 、p 和)(L k f 均可形式上表达为液相组成x 1、 x 2、…、x K -1的函数，上式变为

二组分气液平衡实验数据处理~

7．实验数据记录和处理 1、乙醇和水的实验基础数据 （1）、物性 表1-1 乙醇和水的物性 名称摩尔质量沸点（℃）折光指数乙醇（1）46.0778.30 1.3595 水（2）18.02100.0 1.3325（注：1-乙醇，2-水，下同） （2）、Antoine常数 表1-2 Antoine常数 Antoine常数适用范围 A B C（℃） 乙醇8.11221593.864226.18420~93 水8.071311730.630233.4261~100 （3）、常压下饱和液体的摩尔体积 表1-3 常压下饱和液体的摩尔体积 温度乙醇水 8061.9718.52 9063.0118.65 10064.1218.78 （4）、乙醇—水二元交互能量参数 2、的计算

（1）、内插法平衡温度下乙醇和水的摩尔体积 根据表1-3数据，利用内插法求得平衡温度下的摩尔体积，列表如下。 表1-4平衡温度下乙醇和水的摩尔体积（常压下） 温度（℃）乙醇的摩尔体 () 水的摩尔体积 () 90.263.0318.65 85.662.5518.59 83.262.3018.56 82.362.2118.55 以1#数据为计算示例。（下同） （2）、Willson配偶参数的确定 根据表1-4计算Willson配偶参数，计算结果如列表所示。 表1-5 平衡温度下的Willson配偶参数 温度（℃） 90.20.21770.8506 85.60.21740.8259 83.20.21750.8161 82.30.21750.8125 （3）、Willson方程计算。 由表1-5和原始数据根据Willson方程计算，计算结果如下表所示。 表1-6 平衡温度下乙醇—水的 温度（℃）乙醇水 90.2 4.0882 1.0053

气液平衡

第二节气液相平衡 上节中图8-2(b)所示的湿壁塔吸收是吸收过程最基本的操作方式，它与套管换热器中的传热颇相类似。若将吸收与传热两个过程作一比较，不难看出其间的异同：传热过程是冷、热两流体间的热量传递，传递的是热量，传递的推动力是两流体间的温度差，过程的极限是温度相等；吸收过程是气液两相间的物质传递，传递的是物质，但传递的推动力不是两相的浓度差，过程的极限也不是两相浓度相等。这是由于气液之间的相平衡不同于冷热流体之间的热平衡。 8-2-1 平衡溶解度 在一定温度下气液两相长期或充分接触后，两相趋于平衡。此时溶质组分在两相中的浓度服从某种确定的关系，即相平衡关系。此相平衡关系可以用不同的方式表示。 溶解度曲线气液两相处于平衡状态时，溶质在液相中的浓度称为溶解度，它与温度、溶质在气相中的分压有关。若在一定温度下，将平衡时溶质在气相中的分压p e与液相中的摩尔分率x相关联，即得溶解度曲线。图8-3为不同温度下氨在水中的溶解度曲线。从此图可以看出，温度升高，气体的溶解度降低。 液相中氨的摩尔分率x 图8-3 氨在水中的平衡溶解度图8-4 101.3kPa下SO2在水中的溶解度 溶解度及溶质在气相中的组成也可用其它单位表示。例如，气相以摩尔分率y表示，液相用摩尔浓度C表示(其单位为kmol溶质/m3溶液)。图8-4 为SO2在101.3kPa下的溶解度曲线，图中气、液两相中的溶质浓度分别以y、x(摩尔分率)表示。 在一定温度下，分压是直接决定溶解度的参数。当总压不太高时(一般约小于0.5MPa，视物系而异)，总压的变化并不改变分压与溶解度之间的对应关系。但是，当保持气相中溶质的摩尔分率y为定值，总压不同意味着溶质的分压不同。因此，不同总压下y～x溶解度曲线的位置不同。 以分压表示的溶解度曲线直接反映了相平衡的本质，用以思考和分析问题直截了当；而以摩尔分率x与y表示的相平衡关系，则可方便地与物料衡算等其他关系式一起对整个吸收过程进行数学描述。 亨利定律吸收操作最常用于分离低浓度的气体混合物，因此时吸收操作较为经济。低浓度气体混合物吸收时液相的浓度通常也较低，即常在稀溶液范围内。稀溶液的溶解度曲线

气液平衡-实验报告解读

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：

气液相平衡方面的基础知识汇总

气 液 相 平 衡 相是指系统的某一部分具有相的物理和化学性质，具有相同的组成，并且与 另外的相以一定的边界隔开。出现在世有产品里的大多数的相相是液态烃和气相。水也是普遍存在的另一个液态相。在给定的系统里，当描述变化的变量随着时间和位置的改变而保持恒定时，液态烃、气相和水这些相将会平衡共存。而决定平衡状态的主要变量是系统的温度，压力和组分。 对于设计表面分离装置和改进组分模型，不同相能够共存的条件是非常值得考虑并且具有实践价值的重要问题。这些计算的类型是以平衡常数的原理为基础的。 一、 平衡常数 一给定组分的平衡常数i K 是指组分的气相的摩尔分数yi 与液相摩尔分数xi 之比。在数学上，它们的关系是i i i x y K /= (5----1) 在41003.7?2/m kg (100磅/2英寸)的压力下，Raoult 和Dalton 的定律为对于理想溶液方法提供了一个预测平衡常数的简化的方法。Raoult 定律是指多组分系统中单一组分所产生的局部压力i P 等于它的液相摩尔分数i x 与该祖父的气相压力Pvi 的乘积即i P =i x Pvi (5----2) i P ------组分i 的局部压力，磅/2英寸) P v i ------组分i 的气相压力，磅/2英寸) i x ------组分i 的液相摩尔分数 Dalton 定律是指某一组分的局部压力等于它的气相摩尔分数与系统的

总压力的乘积，即i P =i y P (5----3) P------系统总压力，磅/2英寸 在平衡状态下，根据上面的定律可知，被某一组分气相作用产生的局部压力必须与该液相作用产生的局部压力平衡。因此，将描述两大定律的方程结合得 i x Pvi =i y P ,整理以上关系式并代入平衡常数定义式得 i y /i x =Pvi /P=i K (5----4) 这个方程表明对理想溶液，不管烃类混合物的组分如何，平衡常数仅仅有体现系统压力和温度的作用。（第一章表明，组分的气相压力有体现温度的作用。） 现阶段，介绍并给以下的术语下定义是很有必要的。 i Z ------给定的烃类混合物中组分i 的摩尔分数， n ------烃类混合物的总摩尔数， l n ------液相的摩尔总数， v n ------气相的摩尔总数。 由定义可知， v l n n n += (5----5) 这个方程表明系统总的摩尔数与气相的摩尔数和液相的摩尔数之和是相等的。 已知组分的物质平衡的结果： i Z n =i x l n + i y v n (5----6) 在这里 i Z n ------组分i 在系统里的总摩尔数， i x l n ------组分i 在液相里的总摩尔数， i y v n ------组分i 在气相里的总摩尔数。

气液相平衡方面的基础知识汇总

气液相平衡 相是指系统的某一部分具有相的物理和化学性质，具有相同的组成，并且与另外的相以一定的边界隔开。出现在世有产品里的大多数的相相是液态烃和气相。水也是普遍存在的另一个液态相。在给定的系统里，当描述变化的变量随着时间和位置的改变而保持恒定时，液态烃、气相和水这些相将会平衡共存。而决定平衡状态的主要变量是系统的温度，压力和组分。 对于设计表面分离装置和改进组分模型，不同相能够共存的条件是非常值得考虑并且具有实践价值的重要问题。这些计算的类型是以平衡常数的原理为基础的。 一、平衡常数 一给定组分的平衡常数是指组分的气相的摩尔分数yi与液相摩尔分数xi之比。在数学上，它们的关系是(5----1) 在(100磅/)的压力下，Raoult和Dalton的定律为对于理想溶液方法提供了一个预测平衡常数的简化的方法。Raoult定律是指多组分系统中单一组分所产生的局部压力等于它的液相摩尔分数与该祖父的气相压力的乘积即=(5----2) ------组分i的局部压力，磅/) ------组分i的气相压力，磅/) ------组分i的液相摩尔分数 Dalton定律是指某一组分的局部压力等于它的气相摩尔分数与系统的

总压力的乘积，即=P (5----3) P------系统总压力，磅/ 在平衡状态下，根据上面的定律可知，被某一组分气相作用产生的局部压力必须与该液相作用产生的局部压力平衡。因此，将描述两大定律的方程结合得=P ,整理以上关系式并代入平衡常数定义式得 /=/P=(5----4) 这个方程表明对理想溶液，不管烃类混合物的组分如何，平衡常数仅仅有体现系统压力和温度的作用。（第一章表明，组分的气相压力有体现温度的作用。）现阶段，介绍并给以下的术语下定义是很有必要的。 ------给定的烃类混合物中组分i的摩尔分数， n ------烃类混合物的总摩尔数， ------液相的摩尔总数， ------气相的摩尔总数。 由定义可知，(5----5) 这个方程表明系统总的摩尔数与气相的摩尔数和液相的摩尔数之和是相等的。 已知组分的物质平衡的结果： =+ (5----6) 在这里------组分i在系统里的总摩尔数， ------组分i在液相里的总摩尔数， ------组分i在气相里的总摩尔数。

相平衡计算

2 相平衡计算 迄今已有很多专著介绍相平衡的计算方法，见文献[2-1~2~5]。一些大型过程模拟软件，如Pro II 和Aspen 等，可以提供很完善的计算方法。本章简单介绍相平衡计算的基本原理，至于具体的编程技巧等方面的细节可以参看上述专著。本章花比较多的篇幅介绍相平衡计算的无模型法及其在气液平衡数据测定中的应用，以及气液平衡实验数据的热力学一致性检验 [2-6,7] ，这部分内容在其他专著中介绍得相对较少。 2.1 相平衡计算——有模型法 为解决一个具体的相平衡问题，在有了切题的普遍热力学关系式，并确定了独立变量后，还应输入那些为表征系统所必需的性质。本节讨论的相平衡计算，主要采用模型来输入那些性质。 相平衡问题往往表现为：已知一个相的组成x (α)，求另一相的组成x (β)；或已经总组成z ，求分相后各相组成x (α)和x (β)。定义组分k 在α和β相中分配的相平衡常数)αβ(k K 为： ) β()α()αβ(/k k k x x K = (2-1.1) 相平衡问题的中心，就是要计算每一组分的相平衡常数。 对于计算相平衡的问题，最切题的普遍热力学关系式即相平衡判据。按式(1-5.15)和(1-6.13)， )()(βαμμk k =，)()(βαk k f f =，K k ,,2,1 = (2-1.2) 在第一章中，已介绍了两种计算逸度的方法，即状态方程法和活度因子法，具体应用于式(2-1.2)时有三种选择： (1) α和β相采用统一的状态方程。以式(1-6.21)代入式(2-1.2)， ) ()()()(ββαα??k k k k px px = (2-1.3) ) α()β()αβ(/k k k K ??= (2-1.4) 这种选择可用于气液和液液平衡的计算，特别是高压气液平衡的计算。 (2) α相（例如气相）采用状态方程，β相(例如液、固相)采用活度因子关联式。以式(1-6.21)和(1-7.18)代入式(2-1.2)，对于不同类型的活度或活度因子，可分别写出： ) (,)()*()()(βββααγ?I k k k k k x f px = (2-1.5)

气液平衡 实验报告

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，Φ =1；再忽略压力对液体逸度的影响，f i=p i0， i 从而得出低压下气液平衡关系式为： 式中，p----------------体系压力（总压）； p i0------------纯组分i在平衡温度下饱和蒸气压； x i、y i-------分别为组分i在液相和气相中的摩尔分率； r i-------------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，即： 三、实验装置和试剂 （1）平衡釜一台。平衡釜的选择原则：易于建立平衡、样品用量少、平衡温度测定准确、气相中不夹带液滴、液相不返混及不易爆沸等。本实验用气液双循环的小平衡釜，其结构如图2 所示。 （2）阿贝折射仪一台。 （3）超级恒温槽一台 （4）50-100十分之一的标准温度计一支、0-50十分之一的标准温度计一支。（5）所用试剂（苯、正庚烷）为优级品。 （6）注射器（1ml、5ml）若干。

二元气液平衡数据的测定

化工专业实验报告 实验九二元气液平衡数据的测定 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。随着化工生产的不断发展，现有气液平衡数据远不能满足需要。许多物系的平衡数据，很难由理论直接计算得到，必须由实验测定。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。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： L V i i f f =‥‥‥‥‥‥‥(1) 0i i i i i py f x φγ= 常压下，气相可视为理想气体，i φ=1；再忽略压力对液体逸度的影响，i f =0i p 从而得出低 压下气液平衡关系式为： 0i i i i py f x γ=‥‥‥‥‥‥‥（2） 式中，p ——体系压力（总压）； i p ——纯组分i 在平衡温度下饱和蒸气压，可用安托尼（Antoine ）公式计算； i x 、 i y ——分别为组分i 在液相和气相中的摩尔分率； i γ——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 0i i i i py x p γ= ‥‥‥‥‥‥‥（3） 计算出不同组成下的活度系数。

气液相平衡计算

第5章车间和设备布置 5.1 概述 车间布置设计的目的,是对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排。车间布置设计的主要任务，是对厂房的平立面结构、内部组成、生产设备、仪表电气装置等一切有关设施进行妥善安排，设计出既符合生产工艺要求，又经济适用，整齐美观的合理布局。车间布置合理与否事关重大，它将直接影响建设项目的投资，投资后的操作，检修和安全，以及安装管路的用用材等，这将增加建设投资；相反，布置的过于紧凑，会影响日后安装、操作、检验等工作，严重的甚至会导致生产事故的发生。因此，务必切实做好车间布置设计。 总之，要统一考虑，全面衡量、合理安装、设计出既符合生产工艺要求，又能节省投资，经济适用和整齐美观的合理布局。 5.2 厂房布置设计的条件和依据 5.2.1 设计的基本条件 1.要有厂区总平面图，已明确规定了本车间在总平面图中所处的位置。 2.已掌握本车间与其它各生产车间，辅助车间和生活设施的相互关系。 3.本厂房与厂外道路、铁路、码头、输电运输和消防等关系。 4.熟悉生产工艺流程有关物料的物化数据，原料和产品的贮存、运输方式和要求，合理划分工段，生产和生活等辅助设施，以便通盘考虑。 5.要了解厂房内各种设备和设施的特点和要求，要顾及日后安装、拆卸、维修、操作位置、巡回路线和地段。 6.熟悉有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等标准，以便确定车间厂房的有关等级。 7.要了解土建、设备、仪表、电气、给排水、通风采暖等专业和机修、安装、操作和管理等方面的需要。 5.2.2 设计的基本依据 1.厂区的总图布置。 2.生产工艺流程图及其设计资料。 3.车间设备一览表。 4.物料贮存运输等要求。 5.有关化验、配电、仪表控制等其它专业和办公等生活行政方面的要求。

汽液平衡数据的测定

百度文库 - 让每个人平等地提升自我 实验报告 课程名称： 化工专业实验 指导教师： 李勇 成绩：_________ 实验名称： 气液平衡数据的测定 同组学生姓名： 一、实验目的和内容 二、实验原理及数据处理依据 三、实验装置与试剂 四、操作方法和实验步骤 五、数据记录及处理 六、实验结论及误差分析 七、分析和讨论 汽液平衡数据是最常用的化工基础数据。许多化工过程如精馏的设计、操作及过程控制等都离不开汽液平衡数据。在热力学研究方面，新的热力学模型的开发，各种热力学模型的比较筛选等也离不开大量精确的汽液平衡实测数据。现在，各类化工杂志每年都有大量的汽液平衡数据及汽液平衡测定研究的文章发表。所以，汽液平衡数据的测定及研究深受化工界人士的重视。 一、实验目的和内容 通过测定常压下乙醇—水二元系统汽液平衡数据的实验，使同学们了解、掌握汽液平衡数据测定的方法和技能，熟悉有关仪器的使用方法，将课本上学到的热力学理论知识与实际运用有机地联系在一起。从而既加深对理论知识的理解和掌握，又提高了动手的能力。 气液平衡测定的种类： 由于汽液平衡体系的复杂性及汽液平衡测定技术的不断发展，汽液平衡测定也形成了特点各异的不同种类。按压力分，有常减压汽液平衡和高压汽液平衡。高压汽液平衡测定的技术相对比较复杂，难度较大。常减压汽液平衡测定则相对较易。按形态分，有静态法和动态法。静态法技术相对要简单一些，而动态法测定的技术要复杂一些但测定较快较准。在动态法里又有单循环法和双循环法。双循环法就是让汽相和液相都循环，而单循环只让其中一相（一般是汽相）循环。在一般情况下，常减压汽液平衡都采用双循环，而在高压汽液平衡中，只让汽相强制循环。循环的好处是易于平衡、易于取样分析。 根据对温度及压力的控制情况，有等温法与等压法之分。一般，静态法采用等温测定，动态法的高压汽液平衡测定多采用等温法。 总之，汽液平衡系统特点各异，而测定的方法亦丰富多彩。 本实验采用的是常压下（等压）双循环法测定乙醇—水的汽液平衡数据。 二、实验原理及数据处理依据 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。 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： V i L i f f = (1) i i i i i x f py ογφ= 装 订 线 专业： 姓名： 学号： 日期： 2015 地点：

二元系统气液平衡数据测定

化工专业实验 实验名称：二元系统气液平衡数据测定学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工092班 姓名：芦亚婷学号 指导教师：王剑锋 日期：2012年5月14日

一、实验目的 1. 了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元系统气液平衡数据的方法。 2. 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。 3. 通过实验了解平衡釜的构造，掌握气液平衡数据的测定方法和技能。 4. 掌握二元系统气液平衡相图的绘制。 二、实验原理 以循环法测定气液平衡数据的平衡虽多，但基本原理相同，如图1所示。当 V i L i f f = (1) i i i x f py 0i i γφ= 常压下，气相可视为理想气体，再忽略压力对流体逸度的影响，0i i p f = 从而得出低压下气液平衡关系式为： py i =γi 0i p i x (2) 式中，p —体系压力（总压）； 0i p —纯组分i 在平衡温度下的饱和蒸汽压，可用Antoine 公式计算； x i 、y i —分别为组分i 在液相和气相中的摩尔分率； γi —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

i p x py i i i = γ (3) 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： ln γ1=－ln(x 1+Λ12x 2)+x 2( 2 12112 x x Λ+Λ－121221x x Λ+Λ) (4) ln γ2=－ln(x 2+Λ21x 1)+x 1( 121221x x Λ+Λ－2 12112x x Λ+Λ) (5) Wilson 方程二元配偶函数Λ12和Λ21采用非线性最小二乘法，由二元气液平衡数据回归得到。 目标函数选为气相组成误差的平方和，即 F =2 221211((j m j j y y y y ））计实计实-+-∑= (6) 三、主要仪器设备与实验装置流程图 1. 平衡釜一台 2. 阿贝折射仪一台 3. 超级恒温槽一台 4. 50-100十分之一的标准温度计一支 5. 所用试剂（无水甲醇、异丙醇）为分析纯试剂。