CN114252365B - 一种同时测量气液体系互溶性和溶解度的系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于能源化工领域，涉及一种同时测量气液体系互溶性和溶解度的系统及其使用方法，包括实验本体、磁力搅拌系统、压力测量系统、数据采集系统，所述实验本体包括气体腔和平衡釜，所述气体腔用于计算平衡釜中气体的进样量，所述平衡釜用于观察气液混合物的互溶性；所述磁力搅拌系统用于对平衡釜中的液体进行搅拌；所述压力测量系统包括差压变送器和压力传感器，差压变送器一端与主容器相连，一端连接调压气库，所述气库的压力由压力传感器进行测量；所述数据采集系统用于实时采集实验本体的温度和压力数据。本发明通过可在苛刻环境中使用的差压变送器作为压力传递中介，气库置于室温环境中其压力由压力传感器进行测量，使测量结果更加准确。

Description

一种同时测量气液体系互溶性和溶解度的系统及其使用方法

技术领域

本发明属于能源化工领域，涉及一种适用于同时测量气液体系互溶性和溶解度的系统及其使用方法。

背景技术

气液过程广泛存在于石油、化学、化工等过程中，气体吸收和萃取的原理是依靠溶解度的不同来进行混合物分离。此外，由于新型高效的分离技术、化工过程中的超临界流体溶解和制冷空调系统等应用的需要，使互溶性和溶解度的研究变得非常重要。比如制冷空调系统中，选择与之相匹配的润滑油是非常重要的，制冷剂与润滑油的互溶性直接影响压缩机的回油能力，制冷剂在润滑油中的溶解度直接影响润滑油的工作黏度以及抗摩、减磨性能等，进而影响压缩机的性能和寿命，是评价制冷系统性能和机组设计的重要参数。

目前，测量气体在液体中溶解度的方法主要有称重法、气相色谱法、泡点法、等体积饱和法等。在这些方法中，等体积饱和法具有操作简单，精度较高等优点而被广泛应用。等体积饱和法要求气液混合物完全互溶的条件下才可以进行溶解度研究，然而目前常用的系统无法测量气液体系的互溶性。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时测量气液体系互溶性和溶解度的系统及其使用方法，平衡釜前后带有石英玻璃视窗，便于通过恒温槽观察窗观察平衡釜内混合物的互溶性随温度、压力的变化，解决等体积饱和法存在的问题，为获取能源化工领域所需求的气液体系互溶性和溶解度数据提供技术支持。

本发明提供的技术方案如下：

一种同时测量气液体系互溶性和溶解度的系统，包括实验本体、磁力搅拌系统、压力测量系统、数据采集系统。

所述实验本体包括气体腔和平衡釜，所述平衡釜用于观察气液混合物的互溶性，所述气体腔用于计算平衡釜中气体的进样量，对实验本体的体积进行标定后，通过计算气体质量的减少来计算溶解度；

所述磁力搅拌系统用于对液体进行搅拌，加速气体在液体中的溶解速率，减少平衡的时间；

所述压力测量系统包括差压变送器和压力传感器，差压变送器一端与主容器相连，一端连接调压气库，所述气库的压力由压力传感器进行测量；

所述数据采集系统用于实时采集实验本体的温度和压力数据。

进一步的，所述气体腔以及平衡釜置于恒温槽内；平衡釜与气体腔相连通的管路上设置针阀。

进一步的，气体腔和平衡釜上设置有用于检测气体温度、压力的传感器；所述传感器与数据采集系统相连。

进一步的，所述磁力搅拌系统包括减速电机、传动机构、磁力搅拌子和沿径向充磁的磁铁，所述传动机构包括联轴器和链轮；所述平衡釜内设有磁力搅拌子，减速电机通过联轴器带动链轮转动，使磁铁转动，从而带动磁力搅拌子对平衡釜内的液体进行搅拌。

进一步的，平衡釜包括开通槽不锈钢壳体、石英玻璃、密封材料和法兰，所述石英玻璃设置于壳体一侧，所述密封材料采用铝垫片，石英玻璃和法兰之间通过不锈钢螺栓连接。

本发明还提供一种同时测量气液体系互溶性和溶解度的方法，采用上述系统，所述方法包括以下步骤：

系统抽真空；将液体注入平衡釜中；用分析天平称量注入前后的质量，计算注入到平衡釜中的液体质量；

将实验系统放入恒温槽中，待温度稳定后，启动真空泵对平衡釜内的液体进行脱气；

脱气完成后，启动真空泵对气体腔和管路进行抽真空，对气体腔进行充入气体直到达到设定压力；待气体腔温度和压力稳定后，记录气体腔的温度和压力值，并打开平衡釜和气体腔的连接管路上的针阀，气体进入平衡釜，打开磁力搅拌器，对液体进行搅拌，直至温度和压力稳定，关闭磁力搅拌器，温度和压力再次稳定后，采用相机拍照观察平衡釜中气液混合物的互溶性，并记录此时气体腔、平衡釜的温度和压力值，计算溶解度。

进一步的，所述系统抽真空步骤为：首先关闭平衡釜进液管路的针阀和与气体样品罐连接的针阀，打开真空泵，真空泵运行后，打开与真空泵连接的针阀、与气体腔连接的针阀和平衡釜与气体腔之间连接管路上的针阀，继续抽真空，在真空计示数达到5Pa以下后，继续运行30min，然后关闭平衡釜和气体腔的连接管路上的针阀、与气体腔连接的针阀和与真空泵连接的针阀，抽真空结束。

进一步的，根据气体腔内温度和压力以及气体腔的体积计算出从气体腔进入平衡釜内的气体的质量△m，根据△m和溶解平衡时，平衡釜内未溶解气体的质量m₁，计算溶解到液体中气体的质量为m＝△m-m₁，根据m、m_solv计算目标温度和压力下气体溶解到液体中的摩尔分数x。

进一步的，采用以下公式计算气液体系溶解度：

Δm＝ρ_gas,0V_gas-ρ_gas,1V_gas (1)

式中：△m—从气体腔进入平衡釜中气体的质量；m₁—溶解平衡时，平衡釜中未溶解气体的质量；m—气体在液体中溶解的质量；ρ_gas,0—未溶解前，气体腔中气体的密度；ρ_gas,1、ρ_cell,1—分别为溶解平衡后，气体腔和平衡釜中气体的密度；V_gas、V_cell—分别为气体腔和平衡釜的体积；ν—溶解到液体中气体的气体质量比体积；m_solv—平衡釜中液体的质量；ρ_solv—平衡釜中液体的密度；M、M_solv—分别为气体、液体的摩尔质量；x—气体溶解到液体中的摩尔分数；n—气体在液体中溶解的摩尔量；n_solv—平衡釜中液体的摩尔量。

进一步的，测量开始前进行气体腔和平衡釜及管路体积的标定，步骤如下：

气体收集后，将收集灌从收集系统中拆下来，冷却到室温，用分析天平来称重；将收集灌连接到系统中，对管路、气体腔和平衡釜抽真空，待真空计示数小于5Pa时，继续抽真空30min后，关闭真空泵；将收集罐里的气体充入到气体腔中，当压力达到接近所需压力后，关闭与收集罐相连的针阀；将收集灌从标定系统中拆下来，对其进行称量；将标定系统放置到恒温槽中，设定某个温度，待气体腔的温度和压力稳定后，记录此时气体腔的温度和压力；然后打开平衡釜和气体腔的连接管路上的针阀，气体腔里的气体进入到平衡釜中，气体不断溶解到液体中，待平衡釜和气体腔的温度、压力稳定后，记录此时的温度、气体腔的压力和平衡釜的压力。

有益效果

本发明中所述平衡釜前后带有石英玻璃视窗，可观察气液混合物的互溶性，所述气体腔用于计算平衡釜中气体的进样量，对实验本体的体积进行标定后，通过计算气体质量的减少来计算溶解度。

本发明通过使用可在苛刻环境中使用的差压变送器作为压力传递中介，差压变送器一端与主容器相连，一端连接调压气库，气库置于室温环境中其压力由压力传感器进行测量，使测量结果更加准确。

附图说明

图1为本发明气液体系互溶性和溶解度装置的整体结构图；

图2为本发明系统标定体积装置的示意图；

图3为本发明平衡釜的结构示意图；

图4为本发明平衡釜的剖面图；

图5为本发明气体腔的结构示意图；

图6为本发明气体腔的剖面图；

图7为本发明磁力搅拌器和实验系统支架示意图；

图8为本发明磁铁支架的结构示意图；

图9为本发明磁铁支架的剖面图；

图10为本发明磁铁支架盖子的结构示意图；

图11为本发明磁铁支架盖子的剖面图。

图中：1、氮气瓶；2、减压阀；3、氮气瓶；4、减压阀；5、计算机；6、温控器；7、安捷伦采集表；8、测温仪；9、电磁阀；10、电磁阀；11、电磁阀；12、电磁阀；13、调压气库；14、调压气库；15、减速电机；16、联轴器；17、相机；18、观察窗；19、链轮；20、链轮；21、磁铁；22、平衡釜；23、温度传感器；24、差压变送器；25、针阀；26、压力传感器；27、针阀；28、温度传感器；29、气体腔；30、四通；31、差压变送器；32、压力传感器；33、针阀；34、三通；35、整流栅；36、针阀；37、加热器；38、真空泵；39、搅拌电机；40、针阀；41、气体样品罐；42、LED冷光源；43、恒温槽；44、针阀；45、辅助恒温槽；46、针阀；47、收集罐；48、不锈钢螺栓；49、法兰；50、连接进液管；51、连接针阀27；52、连接压力变送器24；53、开通槽不锈钢壳体；54、上铝垫片；55、下铝垫片；56、石英玻璃；57、底部螺栓垫片；58、底部螺栓；59、排液孔；60、气体腔进气孔；61、气体腔上盖；62、轴；63、轴承；64、磁铁支架；65、磁铁支架盖子；66、固定针阀27的开槽孔；67、固定磁铁21的螺栓孔；68、磁铁支架盖子上盖；69、固定磁铁支架盖子65的螺栓孔。

具体的实施方式

一种同时测量气液体系互溶性和溶解度的系统及其使用方法，实验系统是基于等体积饱和法搭建。等体积饱和法是对气体腔29体积和平衡釜22体积进行标定，通过计算气体质量的减少来测量溶解度的。该系统包括实验本体(气体腔29和平衡釜22)、磁力搅拌系统、压力测量系统、温度测量系统、数据采集系统，所述气体腔29以及平衡釜22置于恒温槽43内，平衡釜22是带有石英玻璃56视窗的密封腔体，它由开通槽不锈钢壳体 53、石英玻璃56、密封材料和法兰49构成，密封材料采用铝垫片54、55，石英玻璃56和法兰49间通过不锈钢螺栓48连接。平衡釜22与气体腔29相连通的不锈钢管路上设置针阀27，气体腔29和平衡釜22上设置有用于检测气体温度、压力的传感器。

所述平衡釜22的外壳为开通槽不锈钢壳体53，通槽内用于放置铝垫片54、55，所述开通槽不锈钢壳体53一端开通有3个通孔50、51、52，分别用于连接进液管、连接针阀27和连接压力变送器24，另一端开通一个通孔，用于排走平衡釜22里的液体，这个通孔用底部螺栓58和底部螺栓垫片57密封。所述气体腔29的上方设置有气体腔上盖61，所述气体腔上盖61上设置有气体腔进气孔60，所述气体腔29的侧壁下方设置有排液孔59，排液孔59用不锈钢管、螺母和堵头密封。

参见图1，本发明所述测量气液体系互溶性和溶解度的装置，其主要包括：针阀25、27、33、36、40、44，减压阀2、4，电磁阀9、10、11、12，调压气库13和14，氮气瓶1和3，气体样品罐41，真空泵38，恒温槽43，辅助恒温槽45，气体腔29，平衡釜22，温度传感器23和28，压力传感器26和32，差压变送器24和31以及数据采集系统，数据采集系统包括温控器6、安捷伦采集表7、测温仪8和计算机5。

减压阀2与氮气瓶1和调压气库13相连，电磁阀9与调压气库13相连，电磁阀10设置在氮气瓶1和调压气库13的管路上。氮气瓶3与调压气库14通过不锈钢管路连接，此管路上安装减压阀4、电磁阀12，调压气库14上设置电磁阀11。

针阀25设置在平衡釜22的进液管上，针阀27设置在平衡釜22和气体腔29的连接管路上，针阀33与气体腔29相连，针阀36和真空泵38相连，针阀40与气体样品罐41相连，针阀44设置在恒温槽43底部。气体腔29通过不锈钢管与气体样品罐41、真空泵38和平衡釜22相连。辅助恒温槽45采用商业化恒温槽，商业化恒温槽45进出口通过软管连接恒温槽43里的不锈钢盘管，用于给恒温槽43提供冷量。

所述装置包括磁力搅拌系统用于加速气体在液体中溶解速率，主要由减速电机15、直流电源、传动机构、磁力搅拌子和沿径向充磁的磁铁21组成。所述平衡釜22内设有磁力搅拌子。

所述装置还包括压力测量系统主要采用差压变送器24、31和压力传感器26、32，调压气库13、14里的气体由氮气瓶1、3提供，由四个电磁阀9、10、11、12控制调压气库13、14进气或出气，保证差压变送器24、31的压力值在其量程范围内，最终的压力值由差压变送器24、31和压力传感器26、32两部分合并后得到。

所述装置还包括数据采集系统，所述用于检测气体腔29和平衡釜22内流体温度的温度传感器23、28与数据采集系统相连，所述两个差压变送器24、31分别与平衡釜22和气体腔29相连，并且通过压力传感器26、32与数据采集系统相连。

将实验系统置于恒温槽43中，恒温槽43带有观察窗18，便于观察平衡釜22中液体的状态，恒温槽43里有磁力搅拌器系统，内部放置加热器37与温控器6连接，和辅助恒温槽45一起用于控制恒温槽43的温度，平衡釜22内部有磁力搅拌子，减速电机15通过联轴器16、轴62带动链轮19转动，链轮19通过链条带动磁铁支架64上的另一个链轮20转动，链轮20带动磁铁支架64里的磁铁21转动，从而带动磁力搅拌子对平衡釜22内的液体进行搅拌。平衡釜22与压力传感器26连接的不锈钢管路上设置有差压变送器24，调压气库14通过不锈钢管路和差压变送器24相连，用于保证差压变送器24的压力在其量程范围内，平衡釜22外壁面上设置温度传感器23，用于测量平衡釜22内液体的温度。气体腔29与压力传感器32连接的不锈钢管路上设置有差压变送器31，调压气库13通过不锈钢管路和差压变送器31相连，气体腔29外壁面上设置温度传感器28，用于测量气体腔29内气体的温度，温度和压力通过数据采集系统收集以便进行溶解度计算。所述恒温槽43内部设置有整流栅35和搅拌电机39，外部设置有LED冷光源42。

所述气体腔 29、差压变送器 31、针阀33和平衡釜22通过四通30连接，所述针阀33、真空泵38和气体样品罐41通过三通34连接。

所述磁力搅拌器通过减速电机15驱动，带动联轴器16、轴62、轴承63、链轮19、20运动。所述磁力搅拌器上设置有磁铁支架64，用于固定磁铁21，所述磁铁支架64上方设置有磁铁支架盖子65，磁铁支架上有固定磁铁的螺栓孔67。所述实验系统支架上方设置有固定针阀27的开槽孔66。

对于用等体积饱和法测量气体在液体中的溶解度而言，需要首先标定气体腔29、平衡釜22及其各自相应管路的体积。由于要标定的本体和管路不规整，采用气体标定法进行标定。下面结合图2对实验本体及其管路的体积标定过程进行详细说明。

(1)气体收集，采用收集气相提纯的方法。

(2)将收集灌47从收集系统中拆下来后，待收集灌47冷却到室温，用分析天平来称重。

(3)按照图2所示，将收集灌47连接到图2中，打开针阀36、33、27，对管路、气体腔29和平衡釜22抽真空，待真空计示数小于5Pa时，继续抽真空30min后，关闭针阀27、36和真空泵38。缓慢打开针阀46，收集罐47里的气体充入到气体腔29中，当压力达到接近所需压力后，首先关闭针阀46，然后关闭针阀33(在充气过程中，用加热带加热针阀33、36、46之间的管路，尽量避免管路残留气体)。

(4)将收集灌47从系统体积标定装置中拆下来后，对其进行称量。将系统放置到恒温槽43中，设定某个温度，待气体腔29的温度和压力稳定后，记录此时气体腔29的温度T₁和压力p₁。打开针阀27，气体腔29里的气体进入到平衡釜22中，待平衡釜22和气体腔29的温度、压力稳定后，记录此时的温度T₂、气体腔29的压力p₂和平衡釜22的压力p₃。

(5)重复以上的步骤，在实验系统温度范围内，设定几个温度，记录几个温度下的温度和对应压力值。此时完成了气体腔29的体积(实线)和平衡釜22的体积(虚线)的标定。

上述测量气液体系互溶性和溶解度的装置使用方法包括以下几个步骤：

(1)系统抽真空：对实验系统进行抽真空去除实验系统和管路中的空气和难挥发气体，保证被测物质的纯度。如图1所示，首先关闭针阀25和40，打开真空泵38，待真空泵38运行一段时间后，打开针阀36、33和27对实验系统抽真空，在真空计示数达到5Pa以下后，继续运行30min，然后关闭针阀27、33和36，抽真空结束。

(2)注入液体：液体通过一次性注射器注入平衡釜22中。用分析天平称量注入前后的质量，从而计算注入到平衡釜22中的液体质量m_solv。

(3)液体脱气：关闭针阀27，将装置放入恒温槽43中，温度设定到液体的冰点左右，待温度稳定2小时后，打开针阀25，启动通过针阀25连接的真空泵，对平衡釜22内的液体进行脱气，真空度会降至50Pa以下且稳定后，关闭针阀25。

(4)气体腔充入气体：脱气完成后，关闭针阀40，打开针阀36、33，启动真空泵38，对气体腔29和管路进行抽真空，真空度会迅速降低至5Pa以下，继续抽真空30min，然后关闭针阀 36，缓慢打开针阀 40，事先收集好气体的气体样品灌41对气体腔29进行充气，待达到所需的压力后，关闭针阀40。针阀33、36和40之间的管路用加热带加热至60℃，一段时间后，关闭针阀33。

(5)气体腔温度、压力测量：控制恒温槽43的温度，待气体腔29温度达到所需温度稳定后，并且气体腔29压力稳定后，记录此时气体腔29的温度和压力值。

(6)气液溶解平衡：待气体腔29的温度和压力稳定后，打开针阀27，气体进入平衡釜22中，气体不断溶解到液体中，打开磁力搅拌器，对液体进行搅拌，直至温度和压力稳定，关闭磁力搅拌器至少1小时后，温度和压力再次稳定后，采用相机17拍照观察平衡釜22中气液混合物的互溶性(有没有分层、颜色变化等现象)并记录此时气体腔29、平衡釜22的温度和压力值。上述完成一个温度和压力点的互溶性和溶解度测试。改变恒温槽43的温度至目标温度，实验系统又会达到新的平衡，观察平衡釜22中气液混合物的互溶性，并记录此时气体腔29、平衡釜22的温度和压力值。

(7)计算溶解度：根据步骤5检测的气体腔29内温度和压力以及气体腔29的体积计算出从气体腔29进入平衡釜22内的气体质量△m，根据△m和溶解平衡时，平衡釜22内未溶解气体的质量m₁，计算溶解到液体中气体的质量为m＝△m-m₁，根据m、m_solv计算目标温度和压力下气体溶解到液体中的摩尔分数x。

为了保证实验结果的精确度和可复现性，对每个实验点进行3次测量。

实验数据的处理方法：

由于上述测量气体在液体中溶解度装置的直接测量结果是温度和压力，所以需要对测量结果进行处理将其转化为气体在液体中溶解的摩尔分数来表示气体的溶解度。

Δm＝ρ_gas,0V_gas-ρ_gas,1V_gas (1)

式中：△m—从气体腔进入平衡釜中气体的质量；m₁—溶解平衡时，平衡釜中未溶解气体的质量；m—气体在液体中溶解的质量；ρ_gas,0—未溶解前，气体腔中气体的密度；ρ_gas,1、ρ_cell,1—分别为溶解平衡后，气体腔和平衡釜中气体的密度；V_gas、V_cell—分别为气体腔和平衡釜的体积；ν—溶解到液体中气体的气体质量比体积；m_solv—平衡釜中液体的质量；ρ_solv—平衡釜中液体的密度；M、M_solv—分别为气体、液体的摩尔质量；x—气体溶解到液体中的摩尔分数；n—气体在液体中溶解的摩尔量；n_solv—平衡釜中液体的摩尔量。

Claims (7)

1.一种同时测量气液体系互溶性和溶解度的方法，其特征在于，采用一种同时测量气液体系互溶性和溶解度的系统，所述同时测量气液体系互溶性和溶解度的系统包括实验本体、磁力搅拌系统、压力测量系统、数据采集系统;

所述实验本体包括气体腔和平衡釜，所述平衡釜用于观察气液混合物的互溶性，所述气体腔用于计算平衡釜中气体的进样量，对实验本体的体积进行标定后，通过计算气体质量的减少来计算溶解度；

所述磁力搅拌系统用于对液体进行搅拌，加速气体在液体中的溶解速率，减少平衡的时间；

所述压力测量系统包括差压变送器和压力传感器，差压变送器一端与主容器相连，一端连接调压气库，所述气库的压力由压力传感器进行测量；

所述数据采集系统用于实时采集实验本体的温度和压力数据;

所述方法包括以下步骤：

系统抽真空；将液体注入平衡釜中；用分析天平称量注入前后的质量，计算注入到平衡釜中的液体质量；

将实验系统放入恒温槽中，待温度稳定后，启动真空泵对平衡釜内的液体进行脱气；

脱气完成后，启动真空泵对气体腔和管路进行抽真空，对气体腔进行充入气体直到达到设定压力；待气体腔温度和压力稳定后，记录气体腔的温度和压力值，并打开平衡釜和气体腔的连接管路上的针阀，气体进入平衡釜，打开磁力搅拌器，对液体进行搅拌，直至温度和压力稳定，关闭磁力搅拌器，温度和压力再次稳定后，观察平衡釜中气液混合物的互溶性，并记录此时气体腔、平衡釜的温度和压力值，计算溶解度；

所述系统抽真空步骤为：首先关闭平衡釜进液管路的针阀和与气体样品罐连接的针阀，打开真空泵，真空泵运行后，打开与真空泵连接的针阀、与气体腔连接的针阀和平衡釜与气体腔之间连接管路上的针阀，继续抽真空，在真空计示数达到5Pa以下后，继续运行30min，然后关闭平衡釜和气体腔的连接管路上的针阀、与气体腔连接的针阀和与真空泵连接的针阀，抽真空结束；

测量开始前进行气体腔和平衡釜及管路体积的标定，步骤如下：

气体收集后，将收集灌从收集系统中拆下来，冷却到室温，用分析天平来称重；将收集灌连接到实验系统中，对管路、气体腔和平衡釜抽真空，待真空计示数小于5Pa时，继续抽真空30min后，关闭真空泵；将收集罐里的气体充入到气体腔中，当压力达到接近所需压力后，关闭与收集罐相连的针阀；将收集灌从系统中拆下来，对其进行称量；将系统放置到恒温槽中，设定某个温度，待气体腔的温度和压力稳定后，记录此时气体腔的温度和压力；打开平衡釜和气体腔的连接管路上的针阀，气体腔里的气体进入到平衡釜中，待平衡釜和气体腔的温度、压力稳定后，记录此时的温度、气体腔的压力和平衡釜的压力。

2.根据权利要求1所述的同时测量气液体系互溶性和溶解度的方法，其特征在于，所述气体腔以及平衡釜置于恒温槽内；平衡釜与气体腔相连通的管路上设置针阀。

3.根据权利要求1所述的同时测量气液体系互溶性和溶解度的方法，其特征在于，气体腔和平衡釜上设置有用于检测气体温度、压力的传感器；所述传感器与数据采集系统相连。

4.根据权利要求1所述的同时测量气液体系互溶性和溶解度的方法，其特征在于，所述磁力搅拌系统包括减速电机、传动机构、磁力搅拌子和沿径向充磁的磁铁，所述传动机构包括联轴器、链条和链轮；所述平衡釜内设有磁力搅拌子，减速电机通过联轴器带动链轮转动，使磁铁转动，从而带动磁力搅拌子对平衡釜内的液体进行搅拌。

5.根据权利要求1所述的同时测量气液体系互溶性和溶解度的方法，其特征在于，平衡釜包括开通槽不锈钢壳体、石英玻璃、密封材料和法兰，所述石英玻璃设置于壳体一侧，所述密封材料采用铝垫片，石英玻璃和法兰之间通过不锈钢螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的同时测量气液体系互溶性和溶解度的方法，其特征在于，根据气体腔内温度和压力以及气体腔的体积计算出从气体腔进入平衡釜内的气体的质量△m，根据△m和溶解平衡时，平衡釜内未溶解气体的质量m₁，计算溶解到液体中气体的质量为m＝△m-m₁，根据m、m_solv计算目标温度和压力下气体溶解到液体中的摩尔分数x。

7.根据权利要求1所述的同时测量气液体系互溶性和溶解度的方法，其特征在于，采用以下公式计算气液体系溶解度：

Δm＝ρ_gas,0V_gas-ρ_gas,1V_gas (1)

式中：△m—从气体腔进入平衡釜中气体的质量；m₁—溶解平衡时，平衡釜中未溶解气体的质量；m—气体在液体中溶解的质量；ρ_gas,0—未溶解前，气体腔中气体的密度；ρ_gas,1、ρ_cell,1—分别为溶解平衡后，气体腔和平衡釜中气体的密度；V_gas、V_cell—分别为气体腔和平衡釜的体积；ν—溶解到液体中气体的气体质量比体积；m_solv—平衡釜中液体的质量；ρ_solv—平衡釜中液体的密度；M、M_solv—分别为气体、液体的摩尔质量；x—气体溶解到液体中的摩尔分数；n—气体在液体中溶解的摩尔量；n_solv—平衡釜中液体的摩尔量。