CN2772615Y - 双循环式汽液平衡釜 - Google Patents
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Abstract
双循环式汽液平衡釜，在蒸馏釜上设有取样口，在蒸馏釜中设有加热器，蒸馏釜上方设有汽相提升管，汽相提升管上端设有测温口，汽相提升管经汽液分离器与冷凝器连接，冷凝器出口连接有汽相接受器，汽相接受器的回流管与汽液分离器的液体引流管同时接回蒸馏釜，特征是：在蒸馏釜、汽相提升管与汽液分离器及液体引流管的外部，设有水浴保温管，同时，在蒸馏釜上也设有测温口。优化方案采用水浴加热和磁力搅拌；各取样口采用毛细管加工制成，以减少取样时对平衡的影响。本实用新型可以保证两个测温口温差＜0.1℃，使全釜温度均衡，浓度梯度基本消除；增加了汽液平衡数据测定的准确性，同时缩短平衡时间、减少所需试样量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双循环式汽液平衡釜。
背景技术
汽液平衡数据测定的方法很多，平衡釜是其中常用的装置，不同平衡釜具有各自的优缺点。循环法平衡釜尤其是汽液双循环平衡釜，由于其测定数据准确度较高，近年来得到广泛应用。在循环平衡釜中，Gillespie釜因其结构简单，且可较为准确地测定恒压或恒温下的VLE数据，被认为是较为理想的一种，但也存在一些缺点，主要有以下两点：达到平衡时间较长(一般需要3～4小时)，所需试样量较大；测定相对挥发度较大的体系时，存在一定程度的误差。Gillespie釜测定精度不够理想，经分析认为，主要原因是整体平衡釜控温效果存在问题，使得蒸馏釜内温度略高于汽液分离位置温度，导致在提升管内的汽相部分冷凝，结果是其取样位置所获液相组成与汽液实际分离位置液相组成有微小差异，这一差异对相对挥发度较高的体系尤为显著，导致了测定误差的产生。这些不足是由其结构缺陷造成的，传统Gillespie汽液平衡釜结构见附图1：在蒸馏釜A中设有电热丝H构成的加热器，蒸馏釜下部设有液相取样口K2，蒸馏釜上方设有汽相提升管P，汽相提升管上端管口设有测温口T，汽相经提升后再经汽液分离器R与冷凝器CH连接，冷凝器出口连接有汽相接受器K1(实际为汽相冷凝后的液相取样口，但习惯仍称为汽相接受器或汽相冷凝液接受器，以与蒸馏釜下的液相取样口相区别)，汽相接受器的回流管Z与汽液分离器下部的液体引流管同时接回蒸馏釜。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是设计新结构的单级汽液平衡釜，以保证两个测温口温差＜0.1℃，使全釜温度均衡，浓度梯度基本消除。进一步的发明目的是：在优化方案中新结构的单级汽液平衡釜还将缩小蒸馏釜及汽相冷凝液取样瓶的体积，并增加磁力搅拌器，目的是增加液相均匀程度，缩短平衡时间、减少所需试样量。另一个优化方案还将减少取样时对平衡的影响。
完成上述发明任务的方案是：双循环式汽液平衡釜，在蒸馏釜上设有取样口，在蒸馏釜中设有加热器，蒸馏釜上方设有汽相提升管，汽相提升管上端设有测温口，汽相提升管经汽液分离器与冷凝器连接，冷凝器出口连接有汽相接受器，汽相接受器的回流管与汽液分离器的液体引流管同时接回蒸馏釜，其特征在于：在蒸馏釜、汽相提升管与汽液分离器及液体引流管的外部，设有水浴保温管，同时，在蒸馏釜上也设有测温口。
其中的汽相接受器，在本领域技术人员的习惯上也称为：汽相冷凝液接受器；汽相冷凝液取样瓶，或汽相冷凝液缓冲管。
本实用新型缩短了整个提升管的长度并进行了水浴保温，同时采用了两个测温口。使用过程中，可以保证两个测温口温差＜0.1℃，使全釜温度均衡，浓度梯度基本消除。同时设置了水浴保温管，可以保证温度均匀。
上述技术方案的进一步改进，可以有以下优化方案：
1、所述的蒸馏釜中的加热器采用水浴加热器；
2、在蒸馏釜中设有磁力搅拌器；
3、平衡釜上所述的各取样口均采用毛细管加工制成，以减少取样时对平衡的影响。
本实用新型的结构可以保证两个测温口温差＜0.1℃，使全釜温度均衡，浓度梯度基本消除。其有益效果是增加了汽液平衡数据测定的准确性，同时缩短平衡时间、减少所需试样量。优化方案能够改善加热状态及混合均匀状态，并减少取样时对平衡的影响。
附图说明
图1是传统的Gillespie釜的结构示意图；
图2是本实用新型平衡釜的结构示意图；
图3是本实用新型实际应用时溶剂测试汽液平衡曲线图。
具体实施方式
实施例1，参照图2：
双循环式汽液平衡釜，蒸馏釜6采用水浴加热并设有磁力搅拌器2，蒸馏釜上设有测温口及温度计1和液相取样口3。蒸馏釜上方设有汽相提升管11，汽相提升管顶端设有测温口5。汽相提升管经汽液分离器7与冷凝器8连接。冷凝器出口连接有汽相接受器9，汽相接受器下设有汽相取样口4；汽相接受器的回流管10与汽液分离器的液体引流管13同时接回蒸馏釜，在蒸馏釜、汽相提升管与汽液分离器及液体引流管的外部，设有水浴保温管12。平衡釜上、下层取样口均采用毛细管加工制成，以减少取样时对平衡的影响。
使用本实用新型测定正己烷一苯体系汽液平衡数据，用移液管取一定量正己烷与苯的混合溶液从测温口1加入釜内至一定刻度，然后，打开恒温水槽及搅拌器，待两个测温口温度稳定(温差＜0.1℃)，并且保持正常回流3-4小时后，可以认为汽液两相组成已经稳定，分别取汽相冷凝液和釜液进行色谱分析，每相取3次样，相对误差不超过0.5％。
在图3中绘制了正己烷-苯体系汽液平衡数据的测定值和文献值，图中x为平衡后液相中正己烷的摩尔组成，y为平衡后汽相中正己烷的摩尔组成。由图3结果可知，该平衡釜测定值和文献值一致，测量精度令人满意。
本实用新型发明者还用该平衡釜测定了许多其他体系汽液平衡数据，为相关科研工作提供了帮助。
Claims (5)
1、双循环式汽液平衡釜，在蒸馏釜上设有取样口，在蒸馏釜中设有加热器，蒸馏釜上方设有汽相提升管，汽相提升管上端设有测温口，汽相提升管经汽液分离器与冷凝器连接，冷凝器出口连接有汽相接受器，汽相接受器的回流管与汽液分离器的液体引流管同时接回蒸馏釜，其特征在于：在蒸馏釜、汽相提升管与汽液分离器及液体引流管的外部，设有水浴保温管，同时，在蒸馏釜上也设有测温口。
2、按照权利要求1所述的双循环式汽液平衡釜，其特征在于，所述的蒸馏釜中的加热器采用水浴加热器。
3、按照权利要求1或2所述的双循环式汽液平衡釜，其特征在于，在蒸馏釜中设有磁力搅拌器；所述的平衡釜上、下层取样口均采用毛细管加工制成。
4、按照权利要求3所述的双循环式汽液平衡釜，其特征在于，平衡釜上所述的各取样口均采用毛细管加工制成。
5、按照权利要求1或2所述的双循环式汽液平衡釜，其特征在于，平衡釜上所述的各取样口均采用毛细管加工制成。
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