[发明专利]一种非常温非常压条件下气相组分相互扩散系数测量装置的测量方法

说明书

本发明公开了一种非常温非常压条件下气相组分相互扩散系数测量装置，包括扩散系统和温控系统，扩散系统包括气体气瓶、无油空气压缩机、气体缓冲瓶、气体流量变送器和管式玻璃扩散管，管式玻璃扩散管上连接有挥发性液体瓶；温控系统包括恒温水浴箱、温水水箱和循环水泵，循环水泵与恒温水浴箱连接。本发明采用上述结构的一种非常温非常压条件下气相组分相互扩散系数测量装置，不但解决了上述问题，而且还通过控制恒温水水箱内循环水的温度，来实现在不同温度条件下气‑液相扩散系数的测量，将玻璃扩散管竖直固定于循环恒温水的水浴箱中，提高了测定精确度，提高了测试系统的安全性，降低了实验成本，同时操作相对简单。

技术领域

本发明涉及气相组分扩散系数测量装置技术领域，尤其是涉及一种非常温非常压条件下气相组分相互扩散系数测量装置。

背景技术

气相组分的相互扩散系数(以下简称“扩散系数”)是物质的物性常数之一，表示两种组分之间相互扩散能力的强弱。扩散系数随介质的种类、温度、浓度及压力的不同而不同。

高临界温度组分在气体中扩散系数的测量，由于气液界面的存在，对于传统的扩散系数测量方法，如：隔膜电池法、同位素法、核磁共振法、全息干涉法等，均由于操作困难程度较大或成本太高问题而不常用。Stefan扩散管法因实验装置简单、操作方便、实验数据精确度较高等优点，是迄今为止测定气相组分扩散系数最常用的方法，但也存在技术上的不足，具体如下：(1) 在常规操作中，由扩散管上部注入液体很难一直保持平衡，而且液体容易粘到扩散管管壁；(2)上部注入时会对扩散管内的气体空间造成较大的对流扰动从而影响到扩散系数测定精确度；(3)在具体实际实验中，对扩散管装置温控的效果不够理想；(4)具体实际实验中，读取数据操作困难且精度不高； (5)实验时，对于手工操作技术要求较高等问题。鉴于以上原因，设计一种非常温非常压条件下气相组分相互扩散系数测量装置是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种非常温非常压条件下气相组分相互扩散系数测量装置，不但解决了上述问题，而且还通过控制恒温水水箱内循环水的温度，来实现在不同温度条件下气-液相扩散系数的测量，将玻璃扩散管竖直固定于循环恒温水的水浴箱中，提高了测定精确度，提高了测试系统的安全性，降低了实验成本，同时操作相对简单。

为实现上述目的，本发明提供了一种非常温非常压条件下气相组分相互扩散系数测量装置，包括扩散系统和温控系统，所述温控系统与所述扩散系统连接；

所述扩散系统包括气体气瓶、与所述气体气瓶连接的无油空气压缩机、与所述无油空气压缩机连接的气体缓冲瓶、与所述气体缓冲瓶连接的气体流量变送器和与所述气体流量变送器连接的管式玻璃扩散管，所述管式玻璃扩散管上连接有挥发性液体瓶；

所述温控系统包括恒温水浴箱、与所述恒温水浴箱连接的温水水箱和与所述温水水箱连接的循环水泵，所述循环水泵与所述恒温水浴箱连接。

优选的，所述管式玻璃扩散管的主体部分设置为U型结构，位于所述恒温水浴箱外的所述管式玻璃扩散管上设置有刻度线和截止阀，所述截止阀设置在所述刻度线的下方。

优选的，所述管式玻璃扩散管的下方连接有进出挥发性液体总管，所述进出挥发性液体总管上连接有进出挥发性液体软管，所述进出挥发性液体软管的上端连接在位于所述恒温水浴箱外的所述管式玻璃扩散管上，所述进出挥发性液体软管和所述进出挥发性液体总管上均设置有进出液阀。

优选的，所述进出挥发性液体总管与所述挥发性液体瓶之间的软管上设置有进出液泵。

优选的，所述恒温水浴箱的底端设置有第一进出循环水孔，所述第一进出循环水孔与所述温水水箱之间通过恒温循环水管连接。

优选的，所述恒温水浴箱的顶端设置有第二进出循环水孔，所述第二进出循环水孔与所述循环水泵连接，所述温水水箱上设置有温度传感器。

优选的，所述管式玻璃扩散管的水平段末端设置有压力传感器。