二甲醚-甲醇-水三元体系汽液平衡的测定与计算

气液平衡的计算方法

合肥学院Hefei University 《化工热力学》过程论文题目: 气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：1303021001姓名：于晓飞教师：***气液平衡的计算方法摘要:气液平衡计算是化学过程中一项十分重要的计算。

气液平衡的计算方法有几种，活度系数法，状态方程法（EOS 法)，GEMC 和GDI 方法计算流体气液相平衡。

在气液平衡的计算中有三种泡点计算、露点计算和闪蒸计算,这里我们对闪蒸计算不做研究。

关键词：气液平衡计算方法GEMC GDI 正文:气液平衡计算的基本公式及计算类型：相平衡的判据应用于气液平衡，即为：=fV iˆf L iˆ（i=1，2，3,…,N ）式中,fiˆ为混合物中组分i 的逸度；上标V 指的是气相；上标L 指的是液相。

上式既是气液平衡的准则，有事气液平衡计算的基本公式。

具体应用时,需要建立混合物中组分的逸度fV iˆ、fL iˆ与体系的温度、压力以及气液相平衡组成关系.1.1活度系数法根据溶液热力学力论，将液相中组分的逸度与组分的活度系数相联系,简称活度系数法.对液相，由活度与活度系数的定义式得出f L iˆ=fx iiiθγ式中,fiθ为标准态的逸度，以取Lewis-Randall 定则为基准的标准态，即纯液体i在体系的温度下的逸度。

fiθ=fL i=dp pp RTs i V p Li S iS i⎰exp φ式中，指数项dp pp RT s i V Li ⎰exp 称为Poynting 因子,其意义是压力对fiθ影响的校正。

对气相将f L iˆ与f V iˆ表达式带入式中，得φˆV ip y i =dp p RTpL iS iSiiisiVp x ⎰expφγ （i=1，2，…，N ）式中,y i和x i 分别为汽、液相中组分i 的摩尔分数;φˆV i为气相混合物中组分i 在体系温度T ，体系压力p 下的逸度系数；γi 为液相中组分i 的活度系数；pS i为纯组分i 在体系温度T 时的饱和蒸气压；φS i为纯组分i 在体系温度T 与其饱和蒸气压pS i时的逸度系数；V Li 为纯组分i 在体系温度T 时液相的摩尔体积.1.2GEMC 方法计算原理GEMC 方法可同时在两个模拟盒子中进行蒙特卡罗(MC ）模拟，二者相对独立,但保持热力学相关，即满足相平衡条件（压力、温度和化学势相等）,其温度T 、总体积V 和两个盒子中的总粒子数N 保持不变。

实验四三元液液平衡数据的测定 (1)

实验四三元液-液平衡数据的测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。

一、实验目的（1）测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据（2）用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。

（3）通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。

二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。

一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。

这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。

另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。

这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。

对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。

然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，图1 Hac-H2O-Vac的三元相图示意分析其中的醋酸含量，有溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。

三、预习与思考（1）请指出图1溶液的总组成点在A,B,C,D,E点会出现什么现象?（2）何谓平衡联结线.有什么性质?（3）本实验通过怎样的操作达到液液平衡?（4）拟用浓度为0.1mol/L的NaOH定法测定实验系统共轭两相中醋酸组成的方法和计算式。

取样时应注意哪些事项，H2O及V Ac的组成如何得到?四、实验装置及流程（1）木制恒温箱(其结构如图2所示)的作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，使箱内温度均匀，温度有半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。

拟三元体系汽液平衡测定

化工实验报告实验名称拟三元体系气液平衡测定班级化21 姓名张腾学号 2012011864 成绩实验时间 2014.12.11 同组成员王乙汀张猛1、实验目的（1）观察三元体系的气液平衡实验现象；（2）掌握常压下互溶体系气液平衡数据的测定方法；（3）掌握利用有限的实验数据回归Wilson 模型参数的方法，并预测全浓度范围的气液平衡过程；（4）掌握用Herrington 面积法对该体系所测定的气液平衡数据进行热力学一致性检验的方法。

2、实验原理乙醇-水体系是一种完全互溶的正偏差非理想溶液体系，它具有最低恒沸点，是化工生产中常见的均相互溶体系料。

由于乙醇-水体系具有恒沸点，为了得到更高组成的乙醇产品，通常要采用恒沸精馏和萃取精馏。

恒沸精馏由于恒沸剂用量大、能耗高，其经济技术指标一般不如萃取精馏。

找出萃取剂的性质与乙醇－水气液平衡变化的关系，对于萃取精馏过程中的萃取剂的选择，具有重要意义。

根据平衡物系的Gibbs 自由能为最小的原则导出相平衡的条件为：“各相的温度相同，压力相等，每一组分在各相的化学势也相等”。

对于由C 个组分，P 个相构成的平衡体系，上述平衡条件可用数学式表示为：p i i i μμμβα == (i=1，2，…C )对于一般的中低压下（1500～2000kPa ），且只要压力还没有接近临界压力，通常可以假设Poynting 因子等于1，同时可以假设活度系数与压力无关，如果在常压条件下，气相可以当作理想气体处理，气液平衡的计算公式可进一步简化为：sat i i i i p x py γ=液相各组分的活度系数可根据有限的实验数据求出，由于γ和x 的关系是非线性的，故要做出γ-x 曲线需要大量的实测数据。

随着热力学在理论和实践上的不断发展，现在已经出现了很多半理论半经验的方程式来关联γ和x ，由于多元体系Wilson 方程提供了由二元体系气液平衡数据推算多元体系气液平衡数据的可能性，故本实验通过气液平衡实验测定有限个数据点，回归出Wilson 方程的配偶参数，就可以较准确地计算全浓度范围内的气液平衡数据，为工艺计算提供重要的基础数据。

2006年《化工学报》分类题目索引

２戊基蒽醌和２乙基蒽醌在混合溶剂中一一
带有新型内外组合桨的搅拌设备内流场
的数值研究 ……………… …………………… …… １（３１）考虑辐射传热的自适应化学理论数值计算 …… …… １（１２）
溶解度测定及关联 ……………………… ……… ５（０９１６）生物质超临界气化制氢产物高压吸收法分离的
的吸附行为 … … … … … … … … … … … … … … … ５（０８１４）
高分子致密膜内渗透现象的同一性研究 … ………… １（）１高分子聚合物中溶剂扩散系数的预测 …… ………… １（）６
基于第一原理力场预测热力学参数的探讨 ……… ５（０５１５）生物质气催化合成甲醇的热力学分析 …………… ５（０４１６）
热盐水开采天然气水合物的热力学评价 ………… ９（０３２３）
聚合物一剂体系中溶剂的活度模型 ………… … ９（Ｏ９溶２３）ＣＯ＋正己烷二元系统高压气液相平衡
８
（
蛋白质分子与固体表面相互作用的分子模拟 …… ９（０５２０）
煤气净化中ＨＳ干法脱除的研究进展 … ……… ９（０２２１）分子模拟在分子印迹技术中的应用 …………… １２５）０（２７非电解质溶液扩散系数的理论研究评述 ……… １２６）０（２３
热力学
……… １（２００２７）
表面活性剂在瓦斯水合物生成过程中的
８
（
８
（
热力学作用 … … … … … … … … … … … … … … １过硫酸钾的热稳定性分析 ………… １２９）惦２（７８

实验三元液液平衡数据的测定

实验三三元液－液平衡数据的实验测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。

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液-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。

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。

一、实验目的（1）?测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据?（2）?用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。

?（3）?通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。

?二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。

一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。

这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。

?另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。

这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。

对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。

然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，??O-Vac的三元相图示意?分析其中的醋酸含量，有溶解度曲线查出另一组图1?Hac-H2分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。

试验三二元气液平衡数据的测定

实验一二元气液平衡数据的测定气液相平衡关系式精馏、吸收等单元操作的基础数据。

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。

若要测得准确气液平衡数据，平衡釜是关键。

现已采用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，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。

（一）实验目的1. 测定正己烷-正庚烷二元体系在101.325kPa 下的气液平衡数据。

2. 通过实验理解平衡釜的构造，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：f i L = f i V (1)0i i i i i py f x φγ=常压下，气相可视为理想气体，1i φ=,在忽略压力对液体逸度的影响，00i i f p =,从而得出低压下气液平衡关系式为：0i i i i py y p x = (2) 式中，p-体系压力（总压）；P i 0-纯组分i 在平衡温度下的饱和蒸汽压，可用Antoinc 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ii i ipy x p 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。

实验四三元液-液平衡数据的测定

实验四三元液-液平衡数据的测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。

一、实验目的（1）测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据（2）用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。

（3）通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。

二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。

一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。

这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。

另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。

这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。

对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。

然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，图1 Hac-H2O-Vac的三元相图示意分析其中的醋酸含量，有溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。

三、预习与思考（1）请指出图1溶液的总组成点在A,B,C,D,E点会出现什么现象?（2）何谓平衡联结线.有什么性质?（3）本实验通过怎样的操作达到液液平衡?（4）拟用浓度为0.1mol/L的NaOH定法测定实验系统共轭两相中醋酸组成的方法和计算式。

取样时应注意哪些事项，H2O及V Ac的组成如何得到?四、实验装置及流程（1）木制恒温箱(其结构如图2所示)的作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，使箱内温度均匀，温度有半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。

实验3 三元液液平衡数据的测定

实验三三元液－液平衡数据的实验测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。

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液-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。

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。

一、实验目的（1）?测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据?（2）?用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。

?（3）?通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。

?二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。

一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。

这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。

? 另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。

这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。

对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。

然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，??图1?Hac-H2O-Vac的三元相图示意?分析其中的醋酸含量，有溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。

实验三元液液平衡数据的测定

实验三三元液－液平衡数据的实验测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。

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液-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。

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。

一、实验目的（1）测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据（2）用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。

（3）通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。

二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。

一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。

这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。

另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。

这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。

对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。

然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，图1 Hac-HO-Vac的三元相图示意分析其中的醋酸含量，2有溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。

三、实验装置（1）木制恒温箱(其结构如图2所示)的作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，使箱内温度均匀，温度有半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。

实验四三元液液平衡数据的测定

实验四三元液-液平衡数据的测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。

一、实验目的（1）测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据（2）用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。

（3）通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。

二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。

一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。

这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。

另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。

这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。

对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。

然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，图1 Hac-H2O-Vac的三元相图示意分析其中的醋酸含量，有溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。

三、预习与思考（1）请指出图1溶液的总组成点在A,B,C,D,E点会出现什么现象?（2）何谓平衡联结线.有什么性质?（3）本实验通过怎样的操作达到液液平衡?（4）拟用浓度为0.1mol/L的NaOH定法测定实验系统共轭两相中醋酸组成的方法和计算式。

取样时应注意哪些事项，H2O及V Ac的组成如何得到?四、实验装置及流程（1）木制恒温箱(其结构如图2所示)的作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，使箱内温度均匀，温度有半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。

三组分液—液平衡数据测定

实验2 三组分体系液—液平衡数据测定一．实验目的1．熟悉用三角形相图表示三组分体系组成的方法；2．掌握用浊点法和平衡釜法测定液—液平衡数据的原理和实验操作，测绘环己烷-水-乙醇三组分体系液—液平衡相图；3．学习使用气相色谱仪分析组成的方法。

二．实验原理液液平衡数据是液液萃取和非均相恒沸精馏过程设计计算及生产操作的重要依据。

液液平衡数据的获得，目前主要是依靠实验测定。

三组份体系液液平衡线常用三角形相图表示。

1．三角形相图设等边三角形三个顶点分别代表纯物质A、B和C（图2-2-1左），AB、BC和CA三条边分别代表（A+B）、（B+C）和（C+A）三个二组分体系，而三角形内部各点相当于三组分体系。

将三角形的每一边分成100等分，通过三角形内部任何一点O引平行于各边的直线a、b和c，根据几何原理,a+b+c=AB=BC=CA=100%，或a`+b`+c` = AB = BC = CA =100%，因此O点的组成可由a`、b`、c` 表示,即O点所代表的三个组分的%组成为,B%= b`，A%= a` ，C%=c`。

如要确定O点的B组成,只需通过O点作出与B的对边AC的平行线,割AB边于D,AD线段长度即相当于B%. 余可类推。

如果已知三组分混合物的任何二个%组成,只须作两条平行线,其交点就是被测体系的组成点。

图2-2-1 等边三角形图等边三角形图还有以下两个特点:（1）通过任一顶点B向其对边引直线BD, 则BD线上的各点所代表的组成中, A、C 两个组分含量的比值保持不变.这可由三角形相似原理得到证明.即a’/c’= a’’/c’’= A%/C% = 常数（图2-2-1中）(2)如果有两个三组分体系D和E,将其混合后,其组成点必位于D、E两点之间的连线上, 例如为O, 根据杠杆规则:E之重/D之重=DO之长/EO之长（图2-2-1右）2．环己烷—水—乙醇三组分体系液—液平衡相图测定方法环己烷—水—乙醇三组分体系中，环己烷与水是不互溶的，而乙醇与水及乙醇与环己烷都是互溶的。

实验3 三元液液平衡数据的测定

实验三三元液－液平衡数据的实验测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。

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液-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，（-液平衡?（??分析其?三、实验装置（1）木制恒温箱(其结构如图2所示)的作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，使箱内温度均匀，温度有半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。

实验前先接通电源进行加热，使温度达到25℃，并保持恒温。

（2）实验仪器包括电光分析天平，具有侧口的100mL三角磨口烧瓶及医用注射器等实验恒温装置示意图1–导体温度计；2–恒温控制器；3–木箱；4–风扇5–电加热器；6–电磁搅拌器；7–三角烧瓶(3)实验用的物料包括醋酸、醋酸乙烯酯及去离子水，它们的物理常如下表:品名沸点密度醋酸118 1.049醋酸乙烯酯72.5 0.9312水100 0.997四、预习与思考（1）请指出图1溶液的总组成点在A,B,C,D,E点会出现什么现象??（4按4（（，下层样取0.5ml,在分析天平上称重后，分别快速打入事先已加入约10ml水的2个锥形瓶中，将锥形瓶摇动后，分别称出两个空针筒的重量，抽样后针筒的重量与空针筒的重量差即为样品的重量。

（6）用0.1mol的标准NaOH溶液滴定，中性红或酚酞作指示剂，记录终点时所消耗的NaOH的体积。

（7）按公式计算出上、下层的醋酸的组成。

（8）由下层的醋酸含量查下层HAc－Vac关系图，得到醋酸乙酯的含量从而计算出水的含量；由上层的醋酸含量查上层HAc－H2O关系图，得到上层平衡样中水的含量。

从而计算出VAc的含量。

（10）实验结束，关掉磁力搅拌器，关掉电源。

3、注意事项(1)本实验装置只提供加热装置。

3 实验3 三元液-液平衡数据的测定2017.9

实验原理
方法二： • 先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解
度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系； • 然后再测定相同温度下平衡结线数据，这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。
1.萃取原理和过程
液液萃取原理：
A+B E
S R
S+A(多) B+A(少)
混合器
图1 萃取过程原理图
掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。
二、实验原理
三元液－液平衡数据的测定，有两种不同的方方法一：
恒温，搅拌
三元混合物
达到两相平衡静止分层
分析两相组成
• 配制一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；
• 然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。 • 这种方法可直接测出平衡联结线数据，但分析尚有困难。
续－溶解度曲线
溶解度曲线将三角形分为两个区域，曲线以内的区域为两相区，以外的为均相区（不分层
的一种均相混合物）。
两相区内的混合液分为两个液相（萃取相、萃余相），当达到平衡时，两个液层称为共轭相，联结共轭液相组成坐标的直线称为联结线，萃取操作只能在两相区内进行，既在溶解度曲线以内。
1
2
3 4
5
7
6
1–导体温度计；2–恒温控制器； 3–木箱；
图4– 2-风 1扇；三5– 元电液加—热器液；平6– 衡电数磁据搅实拌器验；测7定–三装角置烧示瓶意图
1-导体温度计；2-恒温控制器；3-木箱；4-风扇；5-电加热器；6-电磁搅拌器； 7-三角烧瓶
四、实验步骤
1. 测定平衡联结线，根据相图，配制在部分互溶区的三元溶液约30g(见表2-2)，按配样瓶的序号，依次用移液管准确移取水、醋酸乙烯、醋酸加入底部有支口的三角瓶中，盖好盖子。 2. 设定实验测定装置的控制温度，一般25-35℃。加热至恒温，将样品瓶放入恒温箱中，按动磁力搅拌按钮，搅拌15分钟，静止15分钟，使溶液分层达到平衡。 3．用2个1mL的洗净干燥取样针筒，分别从样品瓶的上口及下口取样。上层取样1.0mL，下层取样0.5mL，在分析天平上称重后，记录重量，分别快速打入事先已加入约10mL水的2个锥形瓶中，将锥形瓶摇动后，然后称取两个空针筒的重量，抽样后针筒的重量与空针筒的重量差即为样品的重量。

三元液液平衡数据的测定

三元液液平衡数据的测定一.实验目的液液平衡数据是萃取过程开发与萃取塔设计的重要依据。

液液平衡数据的获得主要依懒于实验测定。

本实验介绍了醋酸、水、醋酸乙烯酯三元体系液液平衡数据的测定与关联方法，拟达到如下目的。

二.实验原理三元液液平衡数据的测定，有直接与间接两种方法。

直接法是配制一定组成的三元混合物，在恒温下充分搅拌接触，达到两相平衡。

静置分层后，分别测定两相的溶液组成，并据此标绘平衡结线。

些法可以直接获得相平衡数据，但对分析方法要求比较高。

间接法是先用浊点测出三元体系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的各点的组成与某一可检测量的关系，然后再测定相同温度下平衡结线数据，这时只需根据溶解度曲线决定两相的组成。

本实验采用间接法测定醋酸、水、醋酸乙烯酯这个特定的三元系的液液平衡数据。

三.实验装置1.恒温箱操作时，开启加热电器加热并用风扇搅动气流，促使箱内温度均匀。

本实验温度控制在25度左右2.实验仪器包括电光分析天平，具有侧口的100ml三角磨口烧瓶及医用注射器等。

3.实验用的物料包括醋酸、醋酸乙烯酯及去离子水，它们的物理常如下表品名沸点密度醋酸118 1.049醋酸乙烯酯72.50.9312水1000.997四.实验步骤1.本实验所需的醋酸、水、醋酸乙烯酯三元体系如下表锥形瓶VAC（ml）H2O（ml）HAC（ml）113107213126317104413153实验内容主要是测定平衡结线，首先，根据相图配制一个组成位于部分互溶区的三元溶液约30g，配制时量取各组分的质量，用密度估计其体积，然后，取一干硅橡胶塞住，用分析天平称取其质量，加入醋酸、水、醋酸乙烯酯后分别称重如下表，计算出三元溶液的浓度。

组分H2O/g VAC/g HAC/g19.60 11.90 7.20211.80 11.50 6.403 10.30 16.20 4.00 415.2012.503.800.9567)71013/(2.79.116.91=++++=）（ρ9839.0 0.958132==ρρ 0161.14=ρ(g/mL)2.将此盛有部分互溶的三角瓶放入己调节到25度的恒温箱，用电磁搅拌20min,使系统达到平衡，然后，静止恒温10~15min ，使其溶液分层，将三角烧瓶从恒温箱中小心地取出，用针筒分别取油层及水层，分别利用酸碱中与法分析其中的醋酸含量，由溶解度曲线查出另一组成，并计算出第三组分的含量。

实验三甲醇-水二元体系汽液相平衡数据测定

在稳定运行时对EC（平衡室）作物料衡算得：
}
（1）
又因沸点仪可视为封闭系统，故运行前后物料总量不变，所以，
}
（2）
由式（1）和（2）可推得：
（3）
（4）
式中，
：为回流比；
：为滞液量因子；
：为组分的平衡常数。
式（3）和（4）将可测量的非分析量与平衡浓度联系起来，即为沸
点仪在稳定运行时各浓度间函数关系式。
四、实验方法
1. 实验前的准备工作 (1) 试剂的提纯
按照实验要求预先清洗精馏所用的仪器并且充分干燥，待用。精馏装置主要由电炉、电加热套、可调式变压器、三口烧瓶、精馏柱和分馏头组成。从下往上依次接好实验仪器，接好循环冷却水。由三口烧瓶加入待精馏物质，密封后接通电源开始加热。首先可适当提高加热功率，三口烧瓶中加玻璃珠，待液体沸腾后再控制调压器缓慢加热，防止爆沸。在收集的过程中，必须先去掉初馏分，再收集沸点恒定的中间馏分，馏分经气相色谱检测无杂质峰。试剂的提纯是一项复杂、耗时的工
数量级之间，若此时汽液平衡能够保持，我们称之为拟静态。对值不是
很大的体系，由于拟静态法是汽液回流比趋于零并能保持稳定沸点的循
环状态，所以从理论上说，拟静态是沸点仪测定汽液相平衡的最佳条
件。
三、实验装置
1. 设备装置采用泵式沸点仪，在拟静态条件下，在101.325下测定了液相组成
与沸点的关系。压力控制采用二级自动控制系统，其压力波动不大于3 水柱。压力控制系统由恒压仪、电磁阀及继电器组成。大气压由福丁式（Fortin）气压计测定，系统压力由U型压差计测出，U型压差计中装水，计入水的密度校正。为了保证系统温度的稳定性，整个沸点仪用水
的特例。在动态法中，对于上式（3）中给定的，与的相对偏差非但不

常压下甲醇-原甲酸三甲酯体系汽液平衡数据的测定及关联

常压下甲醇-原甲酸三甲酯体系汽液平衡数据的测定及关联李春利;张凤娇;方静【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2012(031)007【摘要】Isobaric vapor-liquid equilibrium data for the binary system of methanol and trimethoxymethane（TMM） were measured at 101.3 kPa over the temperature range of 337-372 K using a double circulating vapor-liquid equilibrium still.The experimental data were thermodynamically consistent according to the Herington test and were correlated with the NRTL,Wilson and UNIQUAC models,respectively.All the models were satisfactorily correlated with the VLE data.The data calculated by the Wilson model were the best,and the average deviations of temperature and vapor-phase mole fraction of methanol were 0.57 K and0.0092,respectively.These data would be helpful to engineering design.%采用双循环汽液平衡釜测定了101.3 kPa下甲醇-原甲酸三甲酯二元体系在337～372 K的等压汽液平衡数据。

实验数据经Herington面积积分法检验,满足热力学一致性。

三元液—液平衡测定

实验四三元液–液平衡数据的测定液液平衡数据是液液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。

A 实验目的(1)测定醋酸–水–醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据；(2)用醋酸–水、醋酸–醋酸乙烯两对二元系的汽液平衡数据以及醋酸–水二元系的液液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液液平衡数据，与实验数据比较；(3)通过实验，了解三元系统液–液平衡数据测定方法，掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。

B 实验原理三元液液平衡数据的测定，有不同的方法。

一种方法是配制一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡。

然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成，这种方法可直接测出平衡联结线数据，但分析常有困难。

另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性(如折光率、密度等)的关系，然后再测定相同温度下平衡结线数据，这时只需根据已确定的曲线来决定两相的组成。

对于醋酸一水一醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，对油层以醋酸及水为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用，然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，分析其中的醋酸含量，由溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。

C 预习与思考(1)请指出图2–6溶液的总组成点在A.B.C.D.E.点会出现什么现象？(2) 何谓平衡联结线，有什么性质？ (3) 本实验通过怎样的操作达到液液平衡？(4) 自拟用0.1N NaOH 滴定法测定实验系统共轭两相中醋酸组成的方法和计算式。

取样时应注意哪些事项，H 2O 及VAc 的组成如何得到？ D 实验装置 (1)木制恒温箱其结构图2–7所示。

作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，促使箱内温度均匀，温度由半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。

二甲醚-甲醇-水三元体系汽液平衡的测定与计算

气液平衡的计算方法

实验四三元液液平衡数据的测定 (1)

拟三元体系汽液平衡测定

2006年《化工学报》分类题目索引

实验三元液液平衡数据的测定

试验三二元气液平衡数据的测定

实验四 三元液-液平衡数据的测定

实验3 三元液液平衡数据的测定

实验 三元液液平衡数据的测定

实验四三元液液平衡数据的测定

三组分液—液平衡数据测定

实验3 三元液液平衡数据的测定

3 实验3 三元液-液平衡数据的测定2017.9

三元液液平衡数据的测定

实验三 甲醇-水二元体系汽液相平衡数据测定

常压下甲醇-原甲酸三甲酯体系汽液平衡数据的测定及关联

三元液—液平衡测定

实验四三元液-液平衡数据的测定

实验三元液液平衡数据的测定

实验三甲醇-水二元体系汽液相平衡数据测定