摘要：本论文的主要目的是以宏观可见的角度探讨了流体运动对相平衡的影响,重点浅析探讨了流体运动对二氧化碳-水系统吸收-解吸平衡的影响和流体振荡对纯液体汽液相平衡压力的影响。在温度和压强相同时,两相的化学势相同(相平衡)。相平衡原理对传统的化工传质单元操作有非常重要的实际作用,然而传统的相平衡极限是两相在静态下达到的传质极限,实际生产中物质处于不断的运动状态,因而达到的相对稳定相平衡状态可能与静态时有着不同。本论文首先以二氧化碳—水系统为探讨对象,使饱和二氧化碳溶液在管路中流动,观察液相流动时二氧化碳溶解度的变化,探讨流动状态对二氧化碳—水系统吸收—解吸平衡的影响规律；接着以纯物质乙醇、异丙醇和水为探讨对象,通过恒温水浴振荡器使达到热力学汽液相平衡的纯液体产生回旋运动,观察运动状态下纯液体的汽液相平衡压力变化情况,探讨运动液体的汽液相平衡压力的变化规律,以而使宏观的实验现象可以指导实践。本论文得到的实验结果如下：1.流体的运动使得二氧化碳-水系统的吸收-解吸平衡发生显著的偏移,使二氧化碳以其饱和溶液中解吸出来并且达到一个新的吸收-解吸平衡状态。不同雷诺数下解吸程度与时间成指数联系,液相湍动得越剧烈二氧化碳以其饱和溶液中吸出的越多,到达新的吸收-解吸平衡状态所需要的时间越短,温度为16±0.5℃,原有溶解在水中的二氧化碳最大约有18%解吸出来,二氧化碳在液相中的溶解度减小为34.77mol·m-3；雷诺数为4.5×104系统达到动态吸收-解吸平衡时,11±0.5℃时二氧化碳的溶解度减小为41.23mol·m-3,最大解吸度是13%,然而14±0.5℃时二氧化碳的溶解度是37.01mol·m-3,最大解吸度是17%,符合高温有利于解吸,低温有利于吸收的特性；雷诺数为3.8×104和温度为16±0.5℃下系统达到动态平衡时,反转时二氧化碳的溶解度是35.65mol·m-3,最大解吸度是15%,正转时二氧化碳的溶解度为35.07mol·m-3,最大解吸度是16%,说明了管路的剖析能力大于泵。2.流体的振荡使纯物质乙醇、异丙醇和水的汽液相平衡压力发生显著偏移,使封闭系统液相上方的压力变大,在3min左右达到一个新的平衡状态,不同振荡频率下偏移程度与时间成指数联系,实验条件下物系的最大偏移程度可达14.5%；同种物质在不同温度下偏移程度不同,温度越高,偏移程度越大,振荡频率130min-1,乙醇在30℃时最大偏移程度是3.9%,35℃时最大偏移程度是6.3%,符合高温有利于蒸发的特性；不同物质在相同比较温度下偏移程度不同,比较温度0.59和振荡频率130min-1时,乙醇的最大偏移程度是6.3%,而异丙醇的最大偏移程度为5.1%；振荡后乙醇达到动态汽液相平衡时终压的对数与温度的倒数具有非常好的线性联系。3.流体的运动无论对二氧化碳-水系统吸收-解吸平衡还是纯液体汽液相平衡压力都有显著的影响,当液体处于运动的状态下,无论进行工程计算或设计时都应当考虑流体流动的影响。关键词：流体运动论文汽液相平衡论文蒸汽压论文吸收-解吸平衡论文溶解度论文
摘要4-7
ABSTRACT7-17
第一章 文献综述17-32
1.1 相平衡概述17-18
1.2 吸收-解吸平衡探讨概述18-23
1.2.1 吸收-解吸平衡论述基础18-19
1.2.2 经典吸收历程传质论述19-20
1.2.3 界面湍动现象探讨进展20-23
1.3 单组分汽液相平衡探讨概述23-29
1.3.1 蒸汽压常用估算和测定策略23-26
1.3.1.1 方程估算23-24
1.3.1.2 实验测量24-26
1.3.2 蒸发与凝结现象探讨26-29
1.3.2.1 经典的蒸发与凝结论述26-27
1.3.2.2 蒸发与凝结历程探讨近况27-29
1.4 液体蒸发对压力环境振荡响应探讨29-30
1.5 论文的选题作用与探讨内容30-32
1.5.1 选题作用30-31
1.5.2 论文主要的探讨内容31-32
第二章 流动对二氧化碳-水系统吸收-解吸平衡的影响32-49
2.1 引言32
2.2 实验部分32-37
2.2.1 实验原理32-33
2.2.2 实验原料与设备33
2.2.3 实验流程与策略33-35
2.2.3.1 实验流程33-34
2.2.3.2 实验策略34-35
2.2.4 实验内容与数据浅析策略35-37
2.2.4.1 实验内容35
2.2.4.2 数据浅析策略35-37
2.3 结果与讨论37-47
2.3.1 流体运动状态的确定37
2.3.2 流动对二氧化碳-水系统吸收-解吸平衡的影响37-40
2.3.3 温度16±0.5℃下二氧化碳-水系统溶解度变化曲线40-42
2.3.4 不同温度时流动对二氧化碳-水系统吸收-解吸平衡的影响42-44
2.3.5 正/反转对二氧化碳-水系统吸收-解吸平衡的影响44-47
2.4 本章结论47-49
第三章 流体振荡对纯液体汽液相平衡压力的影响49-65
3.1 引言49
3.2 实验部分49-53
3.2.1 实验原理49-50
3.2.2 实验原料50-51
3.2.3 实验流程51-52
3.2.3.1 实验设备51
3.2.3.2 实验流程图51-52
3.2.4 实验策略与内容52-53
3.2.4.1 实验策略52-53
3.2.4.2 实验内容53
3.3 结果与讨论53-63
3.3.1 不同振荡频率对蒸汽压偏移历程的影响53-57
3.3.2 不同温度下振荡频率对蒸汽压最大偏移程度的影响57-60
3.3.3 相同比较温度下振荡频率对蒸汽压最大偏移程度的影响60-61
3.3.4 不同温度下振荡对乙醇动态汽液相平衡终压联系的影响61-62
3.3.5 不同液相体积时振荡对动态汽液相平衡液相蒸发量的影响62-63
3.4 本章小结63-65
第四章 结论65-66
第五章 倡议66-67
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