乙醇水气液平衡数据
乙醇_水精馏塔设计说明
符号说明：英文字母Aa---- 塔板的开孔区面积，m2A f---- 降液管的截面积, m2A T----塔的截面积 mC----负荷因子无因次C20----表面张力为20mN/m的负荷因子d o----阀孔直径D----塔径e v----液沫夹带量 kg液/kg气E T----总板效率R----回流比R min----最小回流比M----平均摩尔质量 kg/kmolt m----平均温度℃g----重力加速度 9.81m/s2F----阀孔气相动能因子 kg1/2/(s.m1/2)h l----进口堰与降液管间的水平距离 mh c----与干板压降相当的液柱高度 mh f----塔板上鼓层高度 mh L----板上清液层高度 mh1----与板上液层阻力相当的液注高度 m ho----降液管底隙高度 mh ow----堰上液层高度 mh W----溢流堰高度 mh P----与克服表面张力的压降相当的液注高度 mH-----浮阀塔高度 mH B----塔底空间高度 mH d----降液管内清液层高度 mH D----塔顶空间高度 mH F----进料板处塔板间距 m H T·----人孔处塔板间距 mH T----塔板间距 ml W----堰长 mLs----液体体积流量 m3/sN----阀孔数目P----操作压力 KPa△P---压力降 KPa△Pp---气体通过每层筛的压降 KPa N T----理论板层数u----空塔气速 m/sV s----气体体积流量 m3/sW c----边缘无效区宽度 mW d----弓形降液管宽度 mW s ----破沫区宽度 m希腊字母θ----液体在降液管内停留的时间 s υ----粘度 mPa.sρ----密度 kg/m3σ----表面张力N/mφ----开孔率无因次X`----质量分率无因次下标Max---- 最大的Min ---- 最小的L---- 液相的V---- 气相的m----精馏段n-----提馏段D----塔顶F-----进料板W----塔釜一、概述乙醇~水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。
化工热力学大作业---乙醇与水物性分析
化工热力学大作业学院：化学化工学院班级：学号：姓名：指导老师：1. 计算101.3kPa 下，乙醇（1）-水（2）体系汽液平衡数据1）泡点温度和组成的计算已知：平衡压力P ，液相组成x1，x2 ···xNVi si S i i i i P P x y ϕϕγˆ= ∑=i i i y y y / 泡点温度T ，汽相组成y 1，y 2 ···y n 采用以下流程计算：可得到泡点温度和组成2）露点温度和组成的计算已知P, 气相组成y1,y2…….yN ，s i S i i Vii i P Py x ϕγϕˆ=∑=ii i i x x x / 露点温度T ，液相组成x 1，x 2 ···x n 采用以下流程计算：可得到露点温度和组成3)计算过程运用化工软件Aspen计算①选择模板为General with Metric Units；Run Type为物性分析（Property Analysis）②组分为乙醇（C2H5OH,ETHANOL）和水（H2O）物性方法为NRTL③乙醇及水的流率均设为50kmol/h初输入温度为25℃，压力为101.325KPa。
④设定可调变量为乙醇的摩尔分数，变化范围0—1，增量为0.05，则可取20个点。
⑤选择物性参数露点温度（TDEW）及泡点温度（TBUB），温度均为℃。
最后以乙醇摩尔分数为X坐标，露点温度（TDEW）及泡点温度（TBUB）为Y坐标，得到下表及下图。
NRTL活度系数模型乙醇取不同摩尔分率时对应的不同泡点温度及露点温度表（NRTL）露点温度及泡点温度图(NRTL)⑥组分为乙醇（C2H5OH, ETHANOL）和水（H2O）物性方法改为WILSON。
WILSON活度系数模型乙醇取不同摩尔分率时对应的不同泡点温度及露点温度表(WILSON)露点温度及泡点温度图(WILSON)由图可得，在X=0.9时泡点线与露点线相交，表明有共沸点。
共沸点的组成为乙醇摩尔分率0.9，水的摩尔分率0.1，共沸温度为78.15℃。
气液平衡数据的测定
浙江大学化学实验报告课程名称：化学专业实验Ⅰ实验名称：气液平衡数据的测定指导教师：专业班级：姓名：学号：同组学生：实验日期：实验地点：1.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。
2.汽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。
3.实验原理以循环法测定汽液平衡数据的平衡釜有多种型式，但基本原理是一样的。
如图1所示，当体系达到平衡时，A 和B 两容器中组成不随时间而变化，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。
根据相平衡原理，当汽液两相 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： Li v i f f = （1） 这里 P y f i v i v i Φ= 0i i i L i f x r f =图13 循环法测定汽液平衡的原理对低压汽液平衡，其气相可以 视为理想气体混合物，即1=Φvi ，忽略压力对液体逸度的影响，即00i i P f =，从而得出低压下汽液平衡关系式：i i i i P x r Py = （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） i i y x ,--组分i 在液相、汽相中的摩尔分数。
气液平衡数据
表一：标准混合液的折光率V乙醇（ml）V环己烷（ml）折光率乙醇摩尔分数05 1.3576 1.00014 1.36230.86023 1.37870.69732 1.39010.50641 1.40600.27250 1.42160.000表二：本组待测混合液的折光率和沸点测定值V乙醇：V环己烷馏出液折光率剩余液折光率沸点（℃）15:0 1.3580 1.358178.515:1 1.3647 1.359474.015:11.8 1.3923 1.379566.015:22.6 1.3945 1.388565.915:33.4 1.3970 1.400165.7在此感谢食工1192班李梦思同学提供的实验数据表三：合作组待测混合液的折光率和沸点测定值V环己烷：V乙醇馏出液折光率剩余液折光率沸点（℃）15:0 1.4223 1.422680.015:1 1.4142 1.416668.215:2 1.4121 1.412666.715:3.78 1.3970 1.400065.9注：合作组冰水温度0.1本组冰水温度0.2表四：两组数据整理所得的测定值馏出液折光率剩余液折光率馏出液摩尔分数剩余液摩尔分数1.3580 1.35810.9610.9601.3647 1.35940.8730.9431.3923 1.37950.4790.6691.3945 1.38850.4460.5371.3970 1.40010.4070.3591.4223 1.42260.0170.0111.4142 1.41660.1660.1301.4121 1.41260.2150.2061.3970 1.40000.4770.428校正后沸点(℃)339.6338.5。
乙醇水体系常压气液平衡实验报告
乙醇水体系常压气液平衡实验报告今天咱们聊聊一个非常有趣的话题，乙醇和水的气液平衡实验。
说到这，可能有些小伙伴会觉得这听起来有点儿专业，其实不然，咱们就像在喝酒，稍微扯一下就行了。
乙醇，大家都知道，它就是咱们喝的酒精，水嘛，日常生活中随处可见。
把这两者混合在一起，会发生什么呢？真是太好玩了，等着你们看哦。
实验开始前，咱们得准备一些东西。
实验器材要齐全，别的倒无所谓，但一定要有一个玻璃烧瓶，这可真是必备之物。
然后再准备好乙醇和水，最好是纯的，没杂质那种。
别小看这两样，配比得当，能让整个实验的结果就像调酒一样，妙不可言！为了让大家心里有个数，我推荐用体积比来测量，比如说一份乙醇加三份水，绝对能让你体验到气液平衡的奥妙。
把乙醇和水放进烧瓶里，摇一摇，让它们充分混合。
这个过程就像是你跟朋友一起喝酒，得有点互动才能好喝嘛。
别忘了，混合的时候要小心点，别让它们溅出来，毕竟这是实验，不是玩水枪。
混合完毕后，就得加热，慢慢加热，切记，火候得掌握好，就像炒菜一样，过了火就不好吃了。
在加热的过程中，咱们可以观察到气体慢慢冒出来，真的就像是小气泡在跳舞。
这个时候，实验的气氛越来越热烈，就像是在聚会一样，气氛一下子就起来了。
水和乙醇的气液平衡就开始形成，这时候得用一个冷凝器，把气体冷却，回流到液体中。
这个过程有点像咱们吃完饭后，喝一杯水，解解渴，又回到了起点。
然后，咱们就要开始测量气体的组成和压力。
这一步可关键了，得小心翼翼，确保数据的准确性。
气体的组成就像是朋友的性格，有的人爱玩，有的人稳重，咱们得搞清楚它们的比例，才能知道它们是怎么互相影响的。
根据气压和温度的变化，咱们可以计算出气液平衡的常数，真是让人感叹科学的魅力呀。
这时候，实验的结果出来了，大家一定好奇，结果究竟是什么。
经过一番折腾，咱们得到了乙醇和水的气液平衡图。
这可真是个大看点，图表上清清楚楚，明明白白地展示了不同温度下，气体和液体的比例。
看着图表，心里那叫一个舒服，像是把所有的秘密都揭开了。
二元气液相平衡数据测定处理结果
实验数据处理（1） 乙醇浓度的计算利用实验参考书提供的乙醇标准曲线数据，由折光率和乙醇摩尔百分率关系用内插法得到乙醇摩尔分率如表1. 计算示例：以第一组气相为例第一组的气相折光率为1.3595落在折光率1.3594-1.3599之间，对应的乙醇摩尔分率为0.9379-0.8810.插值法计算如下： 1.3599−1.35950.8810−x =1.3599−1.35940.8810−0.9379解出x=0.9265,水的气相摩尔分率=1-x-=0.0735.（2） 温度计暴露温度校正n=t 观-（50-1.6*6.7），t 室=25℃，t 实际=t 观+0.00016n(t 观-t 室)；tp=t 实际+0.000125（t 室+273）（P-760），因为本小组实验的P 大于标准大气压，所以用P-760。
计算示例：以第一组为例；n=t 观-39.28=77.81-39.28=38.53，t 实际=77.81+0.00016*38.53*（77.81-25）=78.14℃ 平衡温度计算：tp=t 实际+0.000125（t 室+273）（P-760）=78.18+0.000125(25+273)(761.313-760)=78.19℃（3） 实验测得的温度和压强以及摩尔分率如表1、表二。
（4） 由所得的二元气液平衡数据表记录如表二。
活度计算示例：以第一组气相为例根据安托尼(Antoine)公式，lg(Ps)=A-B/(C + t/℃)，求出不同平衡温度下乙醇和水的饱和气压，乙醇的安托尼(Antoine)参数:A=8.21330,B=1652.050,C=231.480,水的安托尼(Antoine)参数：A=7.96681,B=1668.21,C=228。
计算乙醇的饱和蒸汽压：lgP=8.2133-1652.05/(231.48+78.19)，得P=755.879mmHg; 计算水的饱和蒸汽压：lgP=7.96681-1668.21/(228+78.19)，得P=330.029mmHg; 计算活度系数：由简化后的公式：0ip x py i ii =γ 乙醇的活度系数：γA=(P*yA)/(xA*P0)=(761.313*0.9265)/(0.8718*755.879)=1.0704 水的活度系数：γB=(P*yB)/(xB*P0)=(761.313*0.0735)/(0.1282*330.029)=1.3225（5） 由二元气液平衡数据绘制的相图如图2。
精馏实验数据处理
长春工业大学化工原理精馏试验数据处理化学工程学院高分子材料与工程专业090604班自己做的，如有错误，敬请谅解，（这个是B5纸）excel作图五．实验数据与处理（1）原始数据(2)计算过程由书后的附录中查得乙醇-水常压下的气液平衡数据如下：序号X Y1 0 02 0.8 7.83 1.6 16.34 4.2 29.55 6.9 38.16 11 45.47 13.8 48.78 16.8 51.39 20 53.110 24.3 55.211 29.8 57.412 34.2 59.113 40 61.414 44.3 6315 48.9 64.716 54 66.917 62.5 71.118 70.6 75.819 72.36 76.9320 74.15 7821 76 79.322 77.88 80.4223 79.8 81.824 81.88 83.2625 83.87 84.2626 85.97 86.427 89.4 89.428 95 94.229 100 1001、全回流部分 已知塔釜组分水的质量分数 ω1=97.7442% 乙醇的质量分数 ω2=2.2558% 则轻组分乙醇的摩尔分数2.2558460.008952.25584697.744218WX ==+ 同理可得6.9249460.84026.92494693.075118D X ==+全回流操作线方程为y n+1=x n在excel 中用乙醇-水常压下的气液平衡数据画出相平衡曲线，并画出全回流的操作线，然后用图解法求出理论塔板数；图形如下；从以上图中可看出全回流的理论塔板数为9-1=8 2、 部分回流 分别求出X D ，X W ，X f91.4921460.808291.49218.50794618D X ==+ 1.9126460.00757298.0874 1.91261846w X ==+13.0540460.0555013.054086.94604618f X ==+pm C m r q 的计算11()+C ()Pm p p C C w K =⨯⨯ 醇水（1-w ）=（2.4613.0540+4.286.9460）/100=3.9729kJ/(kg )11()()(1)=(108013.0540236086.946)/1002192.9088/m r r w r w kJ kg=+-⨯+⨯=醇水() 3.9729(78.522.5)11 1.1010932192.9088pm b m C t t q r -⨯-=+=+=实验过程中保持回流比R=2q 线方程为 y=11f x qx q q --- （1）精馏段操作线方程 y n+1=11D n x Rx R R +++ （2） （1）（2）式联立得 (1)(1)(1)(1)D f q x q x R x q R R q -++=+--0.8082(1.101093-1)+0.05550(2+1)0.080041.101093(21)2(1.1010931)q x ⨯⨯==⨯+-⨯-1.1010930.055500.080040.32281.1010931 1.1010931q y =⨯-=--在excel 中用乙醇-水常压下的气液平衡数据画出相平衡曲线过（,D D x x ）（,q q x y ）两点作出精馏段操作线 过（,w w x x ）（,q q x y ）两点作出提馏段操作线 过（,f f x x ）（,q q x y ）两点作出q 线 图形如下：由图中可以看出理论板数13-1=12 精馏段操作线方程：y = 0.6666x + 0.26942 提馏段操作线方程：y = 4.3499x – 0.025366q 线方程：y = 10.894x – 0.54916。
双液系的气液平衡相图实验报告
双液系的气液平衡相图实验报告气液平衡相图是描述气体和液体在一定温度和压力下的平衡状态的图表，通过实验测定得到的数据可以绘制出相应的相图。
本实验旨在通过实验测定的数据，绘制出双液系的气液平衡相图，并对实验结果进行分析和讨论。
实验仪器和试剂。
实验中所使用的仪器包括压力计、温度计、烧瓶、试管等。
实验所需试剂为乙醇和水。
实验步骤。
1. 首先在烧瓶中加入一定量的水，并在试管中加入一定量的乙醇。
2. 将烧瓶和试管放入恒温水浴中，使其达到所需的温度。
3. 在一定时间间隔内，记录烧瓶内乙醇蒸气的压力和温度。
4. 根据实验数据，绘制出乙醇和水的气液平衡相图。
实验结果与分析。
通过实验测定得到的数据，我们成功绘制出了乙醇和水的气液平衡相图。
从实验结果可以看出，在一定温度下，乙醇和水的气液平衡曲线呈现出一定的规律性，随着温度的升高，气液平衡曲线也相应发生变化。
在实验过程中，我们还发现了一些异常现象，如在某些温度下，乙醇的蒸气压远大于预期值，经过分析发现可能是实验条件或者实验操作上的一些误差所致。
这些异常现象也为我们提供了更多的实验数据，有助于完善气液平衡相图的绘制。
结论。
通过本次实验，我们成功绘制出了乙醇和水的气液平衡相图，并对实验结果进行了分析和讨论。
实验结果表明，在一定温度和压力下，乙醇和水的气液平衡状态呈现出一定的规律性，同时也发现了一些异常现象，这为我们提供了更多的实验数据，有助于完善气液平衡相图的绘制。
总之，本次实验为我们提供了更深入的了解气液平衡相图的机会，并通过实验数据的分析，加深了我们对气液平衡相图的认识，为今后的研究和实验提供了重要的参考依据。
以上就是本次实验的实验报告，谢谢阅读。