[发明专利]一种连续流动式高温高压实验装置

说明书

本发明涉及一种连续流动式高温高压实验装置，包括缓冲釜、三循环高压相平衡釜、分离釜、溶剂储罐、第一无泄漏泵、第二无泄漏泵、第三无泄漏泵、第四无泄漏泵、抽真空装置、第一六通换向阀、第二六通换向阀和在线分析系统。本发明提供的连续流动式高温高压实验装置适用于多元体系相平衡、超临界流体萃取及高温高压化学反应等多种实验数据的测定，能够获得真正代表状态的相平衡样品，平衡时间短，平衡组成、平衡温度和平衡压力测定准确，实验操作简便。

技术领域

本发明涉及热力学相平衡、反应工程、化工传质与化工分离领域，具体涉及一种连续流动式高温高压实验装置。

背景技术

相平衡关系是精馏、吸收等化工单元操作的基础数据，也是物性估算、模拟计算、计算机辅助设计、化工工艺优化和设备改进的依据，对化工理论研究及实际应用都具有十分重要的意义。目前，相平衡数据主要是通过实验测定和理论计算两种方法获得，但由于缺乏相应的物性参数，很多物质的相平衡数据很难由理论计算直接得到，因此，实验测定法仍然是获得相平衡数据最有效、最可靠的手段。

国际上较为典型的相平衡测定方法有蒸馏法、流动法、静态法、循环法以及泡露点法等。蒸馏法所采用的实验装置简单，操作方便，但测定时需要耗费大量液体，且在操作过程中容易产生蒸汽冷凝和沸腾液体过热的现象，导致误差较大；流动法虽在取样过程中不会破坏平衡釜内平衡，但仅限于测定达到平衡时间较短的体系，适用范围较窄；静态法所采用的实验设备简单，但在取样过程中会在一定程度上破坏平衡釜内已达到的平衡状态，且试剂消耗量大，平衡时间较长；泡露点法可用于多组分的相平衡数据测定，无需分析组成，但精度较低，平衡时间长；循环法尤其是采用汽-液双循环的相平衡釜，不但有利于减少平衡时间，还可获得能够准确代表真正达到平衡状态时样品。

CN 200910193714.8和CN 200910193713.3是以Dvorak-Boublik釜为基础，从Dvorak-Boublik釜的沸腾釜上部和下部分别引出支管与搅拌室相连形成液相内循环回路，与原设备的液相回流和气相冷凝液循环一并形成三个内循环回路，平衡时间短；但由于汽相循环是依靠自身相变来实现，液相回流液需冷却，因此，装置仅适用于相对挥发度较小的体系相平衡数据测定，且无法获得准确能够准确代表真正达到平衡状态时的两相样品，测定结果不能真实反映出平衡状况。

CN 201120229585.6是以两个内循环回路的汽液平衡釜为基础，包括汽相提升管、汽液分离器、蒸馏釜和温控柜，保温效果较好，温度控制也准确，适用于相对挥发度较小体系的相平衡数据测定，且无法获得准确代表真正达到平衡状态时的两相样品。

CN 201310109090.3是以具有恒定体积的不锈钢可视平衡釜为基础，对进料系统和采样系统进行进一步优化和改进，数据采集简便，但仅适用于液-液两相平衡数据测定，且无法快速达到混合体系的相平衡。

不同于上述内部动力进行循环的汽、液两相双循环法，本发明提供的高温高压实验装置是利用外部动力进行循环的汽、液两相三循环法，操作弹性比较大，适用物系的范围更广，并能对汽、液两相实时在线分析；相平衡釜、无泄漏泵和六通换向阀的串联使用，可以保证采样过程不影响流动体系的相平衡，获得真正代表状态的相平衡样品；载气釜和分离釜的引入，使得本发明提供的连续流动式高温高压实验装置可获得多种实验数据，如多元体系相平衡、超临界流体萃取及高温高压化学反应等的测定。

发明内容

本发明的目的是针对现有相平衡测定手段的不足和缺陷，提供一种连续流动式高温高压实验装置，以期缩短平衡时间，获得准确代表真正达到平衡状态时的体系样品，适用范围更广的体系相平衡测定。同时，本发明提供的连续流动式高温高压实验装置还可适用于超临界流体萃取和高温高压化学反应等多种实验数据的测定。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：