乙醇正丙醇相图
实验六 双液系的气—液平衡相图(更新)
实验六双液系的气—液平衡相图一、实验目的1、绘制在标准压力下乙醇-正丙醇体系的沸点组成图;2、熟练掌握测定双组分液体沸点的方法及用折光率确定二组分物系组成的方法;3、掌握超级恒温槽、阿贝折射仪、气压计等仪器的使用方法。
二、实验原理1、相图任意两个在常温时为液态的物质混合起来组成的体系称为双液系。
两种溶液若能按任意比例进行溶解，称为完全互溶双液系，如环已烷-乙醇、正丙醇-乙醇体系都是完全互溶体系。
若只能在一定比例范围内溶解，称为部分互溶双液系，例苯-水体系。
在完全互溶双液系中，有一部分能形成理想液态混合物，如苯-甲苯系统，二者的行为均符合拉乌尔定律，但大部分双液系是非理想液态混合物，其行为与拉乌尔定律有偏差。
液体的沸点是指液体的蒸气压与外界压力相等时的温度。
在一定外压下，纯液体的沸点有其确定值，但双液系的沸点不仅与外压有关，而且还与两种液体的相对含量有关。
双液系两相平衡时的气相组成和液相组成并不相同。
通常用几何作图的方法将双液系的沸点对其气相和液相的组成作图，所得图形叫双液系的沸点T(或t)-组成(x)图，即T（或t）—x图。
它表明了沸点与液相组成和与之平衡的气相组成之间的关系。
在恒定压力下，二组分系统气液达到平衡时，其沸点-组成（t-x）图分三类：(1)混合液的沸点介于A、B二纯组分沸点之间。
这类双液系可用分馏法从溶液中分离出两个纯组分。
如苯-甲苯系统，此时混合物的行为符合拉乌尔定律或对拉乌尔定律的偏差不大。
如图5-1(a)所示。
(2）有最低恒沸点体系，如环已烷-乙醇体系，t—x图上有一个最低点，此点称最低恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大正偏差，如图5-1(b)所示。
对于这类的双液系，用分馏法不能从溶液中同时分离出两个纯组分。
(3）有最高恒沸点体系，如氯仿-丙酮体系，t—x图上有一个最高点，此点称最高恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大负偏差，如图5-1(c)所示。
精馏塔性能测定实验——数据处理
按表8-2（乙醇——正丙醇 t-x-y关系）绘制T-X-Y相图（见图2）、X-Y平衡曲线（见图3）图2 T-X-Y平衡相图精馏实验测定数据见原始记录表。
0.00.20.40.60.81.0y计算实例：1、 求乙醇的质量分率及摩尔分率：以全回流塔顶组成为例 W=57.596-41.739×1.3599=0.83708701.0608370.01468370.0468370.0=-+=A X2、计算精馏塔在全回流条件下，稳定操作后的全塔理论板数和总板效率 总板效率E T 按下式计算：其中N P 为实际塔板数，N T 为塔的理论板数。
%100⨯=PTT N N E图解法求理论板数：根据测值已知： x D =0.8701, x w =0.0655 精馏段操作方程：11+++=R X X R RY D ， 对角线方程y=x ，全回流时R=∞，没有提馏段，操作线与对角线重合，理论板数为最少N=N min , N min ,可在x-y 图上的平衡线与对角线上直接图解求得。
N T =5.7（见图3）总板效率E r =5.7/7*100%=81.4%30.00.20.40.60.81.0YX4、计算精馏塔回流比R=4，稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率 根据测值已知：x D =0.8576, x w =0.1990, x F =0.2850精馏段操作方程：17152.08.011+=+++=X R X X R RY D 对角线方程y=x 。
操作线与对角线的交点：x= x D ,y= x D , 见图中a 点。
截距为17152.01=+R XD ,绘制精馏段操作线a-b 。
进料方程：9194.0226.4131.12850.0131.131.111-=---=---=X X q X X q q Y F （通过查表计算得q=1.31。
见后附q 值的计算）联立进料方程与精馏段操作方程，求得交点d(0.3184，0.4263)， 进料方程与对角线的交点e （x= x F ,y= x F ）) 。
实验2-dyl双液相图
物理化学实验备课材料实验二完全互溶两组分液态混合物的气液平衡相图一、基本介绍相平衡属于物理化学的重要教学内容，其中气液平衡是最常见，同时也是讨论最多的内容之一。
理想的二组分体系在全部浓度范围内符合拉乌尔定律。
结构相似、性质相近的组分之间可以形成近似的理想体系，此时体系的沸点组成图（T －x图）如下图1a所示。
大多数情况下为非理想体系，这时在反映体系沸点与组成关系的T－x图上将出现或正或负的偏差，当这一偏差足够大时，T－x曲线上将出现极低点(对拉乌尔定律产生极大正偏差，如下图1b所示)或极高点(对拉乌尔定律产生极大负偏差，如下图1c所示)。
出现极大点的体系常见的有：乙酸异戊酯—四氯乙烷；丙酮－氯仿；水—盐酸；水—硝酸等。
出现极小点的体系常见的有：四氯化碳—乙酸乙酯；甲醇—苯；正丙醇—水；异丙醇—环己烷，乙醇—水等。
这种最高和最低沸点称为恒沸点，所对应的溶液称为恒沸混合物。
注意，恒沸混合物不是一种物质，而是一种具有特定组成的混合物。
在恒沸点是气液两相的组成一致。
恒沸混合物的组成由温度或压力中的一个所确定，即指定温度，压力及组成由体系自定，不能改变。
图1 两组分体系的等压T－x图根据相平衡原理，对二组分体系，当压力恒定时．在气液平衡两相区，体系的自由度为1。
若温度一定．则气液两相的组成也随之而定，反之亦然。
当原溶液组成一定时，根据杠杆原理，两相的相对量也一定。
反之，实验中利用回流的方法保持气液两相的相对量一定，则体系的平衡温度也随之而定。
沸点测定仪就是根据这一原理设计的。
二、实验目的1、用沸点测定仪测定常压下不同组成的正丙醇—水体系的沸点，绘制该体系的T－x图。
2、掌握沸点测定方法。
3、进一步掌握阿贝折射仪的测量原理及操作方法。
4、学会利用特鲁顿规则及克－克方程进行沸点的效正。
三、实验原理测绘两组分体系的沸点－组成相图要求同时测定不同总组成体系的沸点以及气液两相的组成，本实验采用简单的沸点测定仪进行沸点测定，通过冷凝回流分离出气液平衡时的气相冷凝液（馏出液）和液相物（剩余液），并测量两液体的组成。
二组分气一液平衡相图体系的选择
二组分气一液平衡相图体系的选择摘要：考虑学生知识水平现状和倡导绿色化学实验教学，用正丙醇代替环己烷，采用正丙醇—乙醇体系做二组分气—液平衡相图测绘实验，经多次实操和历届学生实训验证，均得到了较好的二组分气一液平衡相图，是比较理想的选择。
关键词：正丙醇乙醇气液平衡相图选择1.引言高职院校化工类各专业在物理化学实验教学中，二组分体系气—液平衡相图的测绘是一个重要的实训项目，学生经过本项目的实训，能进一步理解相律公式及相图中点、线、面的意义，为后续学习精馏打下好的基础；另外这也是学生掌握阿贝折光仪基本操作的重要实训机会。
在我院采用的高职高专“十一五”规划教材《物理化学》中，二组分体系气—液平衡相图的测绘采用的是环己烷—乙醇体系，在实训过程中我们发现，这个体系有一些不足的地方：环己烷属中等毒性类溶剂，但挥发性高，在实训过程中环己烷的刺激性气味比较大，且它的脂溶性高，在人体内可蓄积，特别是对神经系统有毒性，实为高毒性物质。
近年来因普通高等院校的扩招等原因，高职院校生源整体素质下降。
环己烷—乙醇体系的相图比较复杂，学生对实验基本原理的理解和实训操作的把握有一定难度，描绘相图有一定困难，很难达到实训目地。
考虑上述情况，我们在二组分体系选择上查阅了相关资料，做了一些调整：用正丙醇替代环己烷，采用正丙醇—乙醇体系。
2.实验部分2.1仪器与试剂阿贝折光仪1台，沸点仪1套，超级恒温槽1台，稳流电源1台，精密温度计1支（50℃～100℃，精确到0.01℃），25ml移液管1支，长滴管2支，无水乙醇、正丙醇。
2.2实验目的2.2.1掌握用沸点仪测沸点的方法；2.2.2绘制常压下正丙醇—乙醇双液系的沸点—组成图；2.2.3掌握阿贝折光仪的使用方法；2.2.4理解相图中点、线、面的意义，了解精馏原理。
2.3实验原理两种液态物质混合而成的二组分体系称为双液系。
两个组分若能按任意比互溶，则称为完全互溶双液系。
液体的沸点是指液体的蒸气压与外压相等时的温度。
乙醇-正丙醇分离系统设计
三、课程设计内容（含技术指标）1.设计条件生产能力5200吨/年（每年按300天生产日计算）原料状态：乙醇含量18% （wt%）;温度：25C ;压力：100kPa；泡点进料;分离要求：塔顶馏出液中乙醇含量95% （wt%）;塔釜乙醇含量1% （wt% 操作压力：100kPa其它条件：塔板类型：浮阀塔板；塔顶采用全凝器；R=1.8Rn四、进度安排摘要精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。
本设计的题目是乙醇- 正丙醇二元物系浮阀精馏塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的乙醇和不易挥发的正丙醇，采用连续精馏的流程。
本设计要求提供了一定的工艺参数和工艺操作条件，在确定的工艺要求下，确定设计方案，设计内容包括精馏塔工艺设计计算，再沸器工艺设计计算，精馏工艺过程流程图，精馏塔设备结构图，塔盘结构图和设计说明书。
依此设计内容，将本设计书分为四章；第一章为绪论，介绍了乙醇和正丙醇的气液平衡数据和物理化学性质；第二章为精馏塔工艺尺寸设计计算；第三章为板式塔主要尺寸设计计算；第四章为辅助设备设计计算.关键词：乙醇-正丙醇浮阀塔连续精馏目录摘要 (2)第1 章绪论 (4)1.1设计方案 (4)第2 章精馏塔的工艺计算 (7)2.1原料液的相关物性数据 (7)2.2物料衡算 (17)2.3 理论板数的计算 (19)2.4 全塔效率的估算 (21)2.5 实际板数和实际加料位置的确定 (22)第3 章精馏塔主要工艺尺寸的设计 (23)3.1 塔的工艺条件及物性数据 (23)3.2精馏塔主要工艺尺寸的计算 (28)第4 章附属设备及接管的选取 (40)4.1 原料预热器的设计 (40)4.2塔顶冷凝器热负荷及冷却水用量 (41)4.3塔底再沸器热负荷及水蒸气用量 (42)4.4 主要接管尺寸的选取 (43)符号说明 (45)结束语 (50)参考文献 (51)附录 (52)1. 简易流程图 (52)2.浮阀塔板孔数与排列图 (53)3.乙醇-正丙醇浮阀精馏塔生产工艺流程图（CAD） (54)4.乙醇-正丙醇浮阀精馏塔生产工艺流程图（手工图） (55)第1 章绪论1.1 设计方案根据生产任务，若按工作日300天，每天开动设备24 小时计算，产品流量为708kg/h, 由于产品黏度较小，流量较大，原料为液态混合液，乙醇- 丙醇在常温下的密度相近，但它们的沸点存在一定得差异，且正丙醇- 乙醇这一混合溶液不是热敏性物料, 沸点又不高，故选用连续精馏方式进行分离。
化工专业实验全解
实验一二元气液平衡数据测定实验一. 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汽液平衡数据的方法。
2．通过实验了解平衡釜的构造，掌握汽液平衡数据的测定方法和技能。
3．掌握二元系统平衡相图的绘制。
二. 设备的主要技术数据(一)平衡釜（如图一所示）(二)物系 (乙醇─正丙醇)1.纯度:分析纯. 乙醇沸点: 78.3℃; 正丙醇沸点:97.2℃.2.折光指数与溶液浓度的关系见表1。
对30℃下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系也可按下列回归式计算:Ｗ＝58.844116－42.61325 ×nD其中Ｗ为乙醇的质量分率; nD为折光仪读数 (折光指数).由质量分率求摩尔分率(ＸＡ):乙醇分子量ＭＡ＝46; 正丙醇分子量ＭB＝60BAAAAAAMWMWMWX)](1[)()(-+=三. 实验设备的基本情况实验设备流程示意图: 见图一所示.四. 实验方法及步骤1.将与阿贝折光仪配套的超级恒温水浴(用户自备)调整运行到所需的温度,并记下这个温度(例如30℃).2.测温管内倒入甘油，将标准温度计插入套管中。
3.配制一定浓度(体积浓度10％左右)的乙醇─正丙醇混合液(总容量50毫升),然后倒入平衡釜中。
4.打开冷凝器冷却水,接通电源缓慢加热，冷凝回流液控制在每秒2-3滴。
稳定回流20分钟，以建立平衡状态。
5.达到平衡时停止加热，用微量注射器分别取两相样品用阿贝折光仪分析其组成。
6.从釜中取出6毫升液体后，在补充6毫升的乙醇溶液，重新建立平衡。
7. 所加溶液视上一次的平衡温度定，以免实验数据点分布不均。
8. 检查数据合理后, 停止加料并将将加热电压调为零。
停止加热后10分钟,关闭冷却水,一切复原。
五. 使用本实验设备应注意事项1. 本实验过程中要特别注意安全,实验所用物系是易燃物品,操作过程中避免洒落以免发生危险。
2. 本实验设备加热功率由电位器来调解,固在加热时应注意加热千万别过快,以免发生爆沸(过冷沸腾),使液体从平衡釜冲出,若遇此现象应立即断电。
物化实验五：正丙醇
正丙醇—水双液系的气液平衡相图摘要本实验对于正丙醇—水双液系的气液平衡相图进行了探讨。
利用阿贝折射仪和沸点仪分别测定体系的组成以及沸点，并利用气液平衡相图确定该体系的最低恒沸温度及恒沸混合物的组成，进一步理解分馏原理。
关键词正丙醇水双液系相图折射率最低恒沸点分馏1、前言双液系，即常温下两液态物质混合而成的体系，从拉乌尔定律可以看出，饱和蒸气压与其组成有关。
而液体的沸点指的是液体的蒸汽压与外压相等时的温度，故而双液系的沸点不仅与外压有关还与其组成有关。
要得到具体的关系可以通过其气液相图表示，即用通用几何作图的方法将双液系的沸点分别对其气相、液相作图，即T—x相图。
而实际溶液由于A—B组分相互影响，常与拉乌尔定律有较大的偏差，在T—X图中可能有最低和最高点出现，这些点称为恒沸点，其相应的溶液称为恒沸点混合物。
恒沸混合物蒸馏所得的气相与液相组成相同。
在本实验中，我们利用沸点仪测出混合液的沸点，用阿贝折射仪测出气相和液相混合液的折射率，进而求出其组成，最后得到正丙醇—水的气液相图，进而得到恒沸点以及恒沸混合物的组成，还可以根据相图进一步理解蒸馏和精馏的原理。
2、实验部分（一）仪器与试剂试剂：正丙醇（纯度99.5%）蒸馏水仪器：沸点仪阿贝折射仪调压变压器超级恒温水浴水银温度计（50~100℃，分度为0.1℃）（0~50℃，分度为0.1℃）10ml，20ml移液管各一只干燥吸管 20~30支干燥试剂瓶20~30支擦镜纸（二）实验步骤1、仪器安装于调整：调节恒温槽温度并使其稳定，使阿贝折射仪上的温度稳定在25℃左右，用纯水校正阿贝折射仪。
按右图所示安装沸点仪，使温度计B与加热丝之间要有一定的距离。
2、从正丙醇开始测量：（1）用50mL的移液管从支管L中加入正丙醇溶液50mL，浸没加热丝，水银温度计的水银球一半在溶液中，一半在蒸汽中。
夹上电热丝夹，打开冷却水，插上电源，调节变压器电压由零慢慢增加，观察加热丝上是否有小气泡逸出，电压控制在20V以内，溶液会慢慢沸腾。
乙醇正丙醇溶液连续板式精馏塔的设计化工原理课程设计书最终版
青岛科技大学化工课程设计设计题目：乙醇-正丙醇溶液连续板式精馏塔的设计指导教师：化工学院—化学工程与工艺专业135班日期2/11目录一设计任务书二塔板的工艺设计（一）设计方案的确定（二）精馏塔设计模拟（三）塔板工艺尺寸计算1）塔径2）溢流装置3)塔板分布、浮阀数目与排列（四）塔板的流体力学计算1）气相通过浮阀塔板的压强降 2）淹塔3)雾沫夹带（五）塔板负荷性能图1）雾沫夹带线2）液泛线3）液相负荷上限4）漏液线5）液相负荷上限（六）塔工艺数据汇总表格三塔的附属设备的设计（一）换热器的选择1)预热器2)再沸器的换热器3)冷凝器的换热器（二）泵的选择四塔的内部工艺结构（一）塔顶（二）进口①塔顶回流进口②中段回流进口（三）人孔（四）塔底①塔底空间②塔底出口五带控制点工艺流程图六主体设备图七附件（一）带控制点工艺流程图（二）主体设备图八符号表九讨论十主要参考资料一设计任务书【设计任务】设计一板式精馏塔，用以完成乙醇-正丙醇溶液的分离任务【设计依据】如表一表一【设计内容】1）塔板的选择；2）流程的选择与叙述；3）精馏塔塔高、塔径与塔构件设计；4）预热器、再沸器热负荷及加热蒸汽消耗量，冷凝器热负荷及冷却水用量，泵的选择；5）带控制点工艺流程图及主体设备图。
二塔板的工艺设计（一）设计方案的确定本设计的任务是分离乙醇—正丙醇混合液，对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程，运用Aspen软件做出乙醇—正丙醇的T-x-y 相图，如图一：图一：乙醇—正丙醇的T-x-y相图由图一可得乙醇—正丙醇的质量分数比为0.5:0.5时，其泡点温度是84.40o C（二）精馏塔设计模拟1.初步模拟过程运用Aspen软件精馏塔Columns模块中DSTWU模型进行初步模拟，并不断进行调试，模拟过程及结果如下：图二：初步模拟模块图三：塔规格初步设计结果由此塔得到的组分如下：图四：塔规格初步设计所得到流股及其组成由上图看出重组分中乙醇的质量分数是 2.0%，其结果是并不符合分离要求，因此运用精馏塔Columns模块中RadFrac模型进行精确模拟设计，并不断进行调试，模拟过程及结果如下：图五：精确模拟模块图六：塔规格精确设计结果图七：塔规格精确设计所得到流股及其组成由图七看出在塔顶乙醇含量和塔底乙醇含量均达到分离要求，因此软件所得计算结果数据如表二：表二对表二数据简单的处理和从软件中可得到如下数据：表三（三）塔板工艺尺寸计算1）塔径空塔气速u=(安全系数)⨯max u ,安全系数=0.6-0.8，max u =（1） 横坐标数值：0.50.50.0029734.067()()0.0481.281.644s L s V L V ρρ⨯=⨯= 取板间距：0.40T H m =， 取板上液层高度：0.07L h m = ， 则 0.33T L H h m =- 查图可知C 20=0.12 , 0.20.212017.52()0.12()0.1162020C C σ==⨯= （2）m a x 6440.11 2.45u ==/m s 取安全系数为0.6，则空塔气速为：max 0.60.6 2.45 1.47u u ==⨯=/m s塔径：1.053D ===m 按标准塔径圆整为： 1.1D m =，则横截面积： 222/40.785 1.10.95T A D m π==⨯=实际空塔气速： '1 1.281.350.95u ==/m s 2）溢流装置选用单溢流弓形降液管，不设进口堰。
双液系二组分相图
3、根据所得蒸出液和蒸馏液的折光率， 在标准曲线上找出对应的成分，并对应 各沸点温度的蒸出液和蒸馏液的折光率 与含环己烷量列表。
4、作环己烷－乙醇的T－x图。并从图中 确定出最低恒沸点和恒沸物组成。
七、思考题
1、在测量沸点，如溶液过程或出现分馏 现象，将使绘出的相图图形会产生什么 变化？
五、实验注意事项
1、加热电热丝一定要被欲测液体浸没， 否则通电加热时会引起有机溶液的燃烧 或烧断加热丝，所加电压不能太大，加 热丝上有小气泡逸出即可，温度计水银 球不要直接碰到加热丝。
2、一定要使体系达到平衡，即温度计 读数稳定，先停止通电加热再取样分析。
3、使用阿贝折光仪时，棱镜上不能触 及硬物（如滴管）。
六、数据处理
1、沸点温度校正 (1)正常沸点。在PQ下测得的沸点称为正 常沸点。通常外界压力并不恰好等于 101.325KPa，因此，应对实验测得值作 压力校正。应用特鲁顿规则及克劳修斯 －克拉见龙公式校正。
△t后＝（273.15+ t观）/10·（101325－P）/101325
校正后溶液的正常沸点为
完全互溶双液系在恒定压力下的气－液 平衡相图可分为三类：
绝对大多数实际体系与拉乌尔 （Raoult）定律有一定偏差。如果偏差不 大时，在T－x图上，液体的蒸气压和沸 点介于A－B两纯组分蒸气压及沸点之间， 如甲苯－苯体系如图1所示，为第一类。
但是，实际溶液由于A－B两组分的相互 影响，常与拉乌尔定律有很大的偏差， 以至其相图将出现极值，在T－x图上出 现最低点和最高点，如图2、图3。这些 点称为恒沸点，其相应的溶液称为恒沸
度测量时，需对温度计读 数校正。根据玻璃与水银膨胀系数的差 异，校正计算式为：
化工原理实验——精馏综合实验
ｐａｇｅ ２
醇质量组分标准曲线的标定 测定温度：３０℃ 表 １ 折光指数—乙醇质量组分标准曲线 数据表 序号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ 乙醇质量／ｇ …… ０．０６３４ ０．１２６８ ０．１５８ ５ ０．１９０２ ０．２２１９ ０．２５３６ ０．２８５３ ０．３１７０ ０．４１２１ ０．５５４８ …… 正丙醇质量／ｇ …… ０．５７１５ ０．５１５７ ０．３７８８ ０．２８８０ ０．２２４６ ０．１６９８ ０．１１６５ ０．０８０１ ０．０７６０ ０．０５７３ …… 乙醇质量组分 Ｗ ０．００００ ０．０９９９ ０．１９７４ ０．２９５０ ０．３９７７ ０．４９７０ ０．５９９０ ０．７１０１ ０． ７９８３ ０．８４４２ ０．９０６４ １．００００ 折光指数 ｎ０ １．３８０９ １．３７８４ １．３７５９ １．３７４２ １．３７１２ １ ．３６９０ １．３６６８ １．３６４０ １．３６２０ １．３６０７ １．３５９３ １．３５７４ 表中乙醇质量组分 Ｗ 的计算：以第二组数据为例 Ｗ ＝ 乙醇质量 ０．０６３４ ＝ ＝ ０．０９９９ 乙醇质量 ＋ 正丙醇质量 ０．０６３４ ＋ ０．５７１５ 绘制标准曲线见图 １ １ ０．９ 乙醇质量组分（Ｗ） ０．８ ０．７ ０．６ ０．５ ０．４ ０．３ ０．２ ０．１ ０ １．３５５ １．３６ １．３６５ １．３７ １．３７５ １．３８ １．３８５ 折光指数（ｎＤ） 图 １ 折光指数—乙醇质量组分标准曲线 由标准曲线可得到乙醇质量组分回归公 式 Ｗ ＝ ５８．４８１－４２．３５３ｎＤ 式中： Ｗ 为乙醇的质量分率，ｎＤ 为 折光指数。 （二）二 元物系气液相平衡数据测定 表２ 序 号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ 平衡温 度℃ ７８．３ ７８．５ ８０．１ ８１．４ ８３．０ ８４．５ ８６．１ ８８．２ ８９．７ ９１．２ ９２．３ ９３．２ ９４．５ ９７． ２ 折光指数 １．３５７４ １．３５７６ １．３６０９ １．３６２５ １．３６５７ １．３６７７ １．３７１０ １．３７３１ １．３７４０ １．３７５５ １．３７７０ １．３７７８ １．３７８８ １．３８０９ 气液相平衡实验数据表 摩尔分率 １．００００ ０． ９８６６ ０．８７４９ ０．８１８０ ０．６９８２ ０．６１９１ ０．４８０６ ０．３８６９ ０．３４５４ ０．２７４０ ０．２００１ ０．１５９５ ０．１０７７ ０．００００ 折光指数 １．３５７４ １．３５７２ １．３５８６ １．３６０２ １．３６２４ １．３６３９ １．３６６７ １ ．３６８８ １．３７１１ １．３７３０ １．３７４０ １．３７５９ １．３７７５ １．３８０９ 气相（ｙ） 质量分率 １．００００ ０． ９９９５ ０．９４０２ ０．８７２４ ０．７７９３ ０．７１５７ ０．５９７２ ０．５０８２ ０．４１０８ ０．３３０３ ０．２８８０ ０．２０７５ ０．１３９７ ０．００００ 摩尔分率 １．００００ ０．９９９６ ０．９５３５ ０．８９９２ ０．８２１６ ０．７６６６ ０．６５９１ ０ ．５７４１ ０．４７６３ ０．３９１５ ０．３４５４ ０．２５４６ ０．１７４８ ０．００００ 液相（ｘ） 质量分率 １．００００ ０．９８２６ ０．８４２８ ０．７７５０ ０．６３９５ ０．５５４８ ０．４１５０ ０．３ ２６１ ０．２８８０ ０．２２４４ ０．１６０９ ０．１２７０ ０．０８４７ ０．００００ 其中：质量分率按回归公式计算 Ｗ ＝ ５８．４８１－４２．３５３ｎＤ。 ＷＡ ） ＭＡ 摩尔分率（ＸＡ）计算公式： Ｘ ＝ Ａ Ｗ ［１ ？ （ＷＡ ）］ （ Ａ ）＋ ＭＡ ＭＢ （ 式中：乙醇分子量 ＭＡ＝４６； 正丙醇分子量 ＭＢ＝６０ 以第二组数据为例：ＷＡ ＝ ５８．４８１－４２．３５３ｎ０＝５８．４８１－４２．３５３＊１．３５７６＝０．９８２６。 ＷＡ ０．９８２６ ＭＡ ４６ ＝ ＝ ０．９８６６ ＸＡ ＝ ０．９８２６ １ ？ ０．９８２６ ＷＡ １ ？ ＷＡ ＋ ＋ ４６ ６０ ＭＡ ＭＢ 绘制无水乙醇——正丙醇气液平衡相图（ｔ－ｘ－ｙ 图）见图 ２ 绘制无水乙醇—— 正丙醇的 ｘ－ｙ 图，见图 ３。 乙醇－正丙醇气液平衡相图 １００ ９５ 平衡温度℃ ９０ ｔＢ ８５ ８０ ７５ ０．０ ０．１ ０．２ ｘＦ ０．３ ０．４ ０．５ ０．６ ０．７ ０．８ ０．９ １．０ 摩尔分率 图 ２ 无水乙醇——正丙醇的气液平衡相图 （三）精馏塔性能测定 表３ 精馏塔 性能测定数据处理表 实验装置：第 １ 套 实际塔板数：７ 物系：乙醇－－正丙醇 全回流 Ｒ＝ ∞ 塔顶温度：７９．２ 部分回流：Ｒ＝４ 进料量：２Ｌ／Ｈ 加热电压：１４０Ｖ 塔顶温度： ８０℃ 进料温度： ２１．８ 泡点温度：９０．５℃ 折光指数 质量分率 摩尔分率 塔顶组成 １．３５９１
乙醇--水溶液的温度-组成平衡相图
操作线方程 精馏段 X 0.207 0.818 q线方程 Y 0.308 0.818 对角线 X 0.207 0.002788 提馏段 Y 0.308 0
X 0.207 0.20
1atmx下乙醇-水溶液的气液平衡数据 液相中乙醇的摩尔分数 0.000 0.010 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.140 0.180 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.550 0.600 0.650 0.700 0.750 0.800 0.850 0.894 0.900 0.950 1.000 气相中乙醇的摩尔分数 0.000 0.110 0.170 0.270 0.340 0.392 0.430 0.513 0.525 0.575 0.595 0.614 0.635 0.657 0.678 0.698 0.725 0.755 0.785 0.820 0.855 0.894 0.898 0.942 1.000
03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇水溶液的温度组成平衡数据液相组成气相组成03040506071at下乙醇
实验5 双液系的气液平衡相图
双液系的气液平衡相图摘要：常温下，两液态物质混合而成的体系称为双液系。
其气液平衡相图在科学研究以及实际生产生活上都有重要作用。
本文使用沸点仪测定水—正丙醇双液系在一个大气压下的沸点，并利用折射率随溶液组成不同而发生改变的特点，使用阿贝折射仪测定不同沸点下水和正丙醇的比例，绘制出恒压下的双液系平衡相图。
关键词：双液系折光率相图最低恒沸点Vapor-liquid Equilibrium Phase Diagram ofBinary Liquid SystemMingXuan Zhang PB15030833Abstract:Under the room temperature,two liquid substances are mixed to make Binary Liquid Systems.Its vapor-liquid equilibrium phase diagram has an important role in scientific research as well as in the actual production of our daily life.This experiment uses the boiling point of water-Determination of propanol two liquid system in an atmospheric pressure boiling point,and the use of refractive index with different solution composition and change characteristics,the use of Abbe refractometer measurement of different boiling water and n-propanol ratio,finally drawing the two liquid system phase equilibrium.Keywords:Binary Liquid System Refractive Index Phase Graph Minimum Azeotropic Point1.前言二元相图，又称二元系相图，是表示系统中两个组元在热力学平衡状态下组份和温度、压力之间的关系的简明图解。