氣液平衡釜是一種用于研究氣液兩相在特定條件下平衡關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置,主要用于測(cè)定二元或多元混合物的氣液平衡參數(shù),為精餾、吸收、萃取等單元操作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以下是關(guān)于氣液平衡釜的詳細(xì)介紹:
氣液平衡釜通過(guò)密閉容器精確控制溫度與壓力,使氣相和液相在動(dòng)態(tài)循環(huán)中達(dá)到化學(xué)位或逸度相等的平衡狀態(tài)。此時(shí),氣體溶解速率與液體中氣體逸出速率相等,可通過(guò)測(cè)量濃度、壓力等參數(shù)確定平衡點(diǎn)。加熱 / 冷卻系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)溫度變化,攪拌促進(jìn)氣液接觸,以加快平衡的建立。
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常見結(jié)構(gòu)部件:一般設(shè)有溫度計(jì)套管、液相取樣口、加料口和汽相冷凝液回流管等。部分氣液平衡釜內(nèi)還設(shè)有加熱盤管,加熱盤管的導(dǎo)熱油出口和進(jìn)口設(shè)置在釜外部,釜的底部設(shè)有磁力攪拌器,以保證原料液受熱均勻,避免爆沸現(xiàn)象的發(fā)生。
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不同類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn):氣液平衡研究常用的測(cè)定裝置有 Ellis 釜和 Rose 釜等。Ellis 釜結(jié)構(gòu)較完善,但相對(duì)復(fù)雜,保溫困難;Rose 釜結(jié)構(gòu)緊湊,易實(shí)現(xiàn)較好的保溫。新型的氣液平衡釜?jiǎng)t在這些傳統(tǒng)釜的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),如簡(jiǎn)化除沫擋板結(jié)構(gòu),使用微型可拆卸不銹鋼取樣頭替代汽相、液相集液器,將加熱源移到氣升管下部,增加磁力攪拌子,改用鋁錠保溫器等,以提高性能。
用于測(cè)定二元或多元混合物的氣液平衡參數(shù),通過(guò)測(cè)量氣相和液相溫度來(lái)判定是否平衡,分別取氣相和液相樣由色譜檢測(cè)含量,通過(guò)拉烏爾定律可得到 K 值,由一系列 K 值作圖,可得到不同濃度下的氣液平衡數(shù)據(jù)。
廣泛應(yīng)用于化學(xué)工程、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域,對(duì)于研究物質(zhì)的相平衡、熱力學(xué)性質(zhì)以及過(guò)程設(shè)計(jì)等方面具有重要意義。