量氣法測(cè)定小呼吸蒸發(fā)損耗實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、量氣法測(cè)定小呼吸蒸發(fā)損耗實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過實(shí)驗(yàn)對(duì)油罐由于溫度變化引起的小呼吸損耗有個(gè)感性認(rèn)識(shí)，對(duì)罐內(nèi)溫度和濃度分布規(guī)律有個(gè)初步了解。2.通過實(shí)測(cè)的蒸發(fā)損耗量來(lái)驗(yàn)證小呼吸損耗的理論計(jì)算公式，掌握計(jì)算蒸發(fā)損耗的方法。3.學(xué)習(xí)實(shí)測(cè)方法，學(xué)會(huì)使用有關(guān)一起，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的工作作風(fēng)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)用量氣法測(cè)定油罐的小呼吸蒸發(fā)損耗，這是測(cè)定蒸發(fā)損耗的方法之一，即用氣體流量計(jì)直接測(cè)出油罐呼出氣體的體積，再用奧氏氣體分析儀測(cè)量出氣體中所含油品蒸汽的濃度，知道油蒸汽的密度，就可以通過公式計(jì)算蒸發(fā)損耗量。本實(shí)驗(yàn)通過在油罐氣體空間取三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，在油品中取一個(gè)測(cè)量點(diǎn)來(lái)了解溫度分布規(guī)律。在氣體空間取三個(gè)取樣點(diǎn)來(lái)

2、了解濃度分布規(guī)律。由于模型油罐氣體空間較小，測(cè)點(diǎn)少，因此所測(cè)數(shù)據(jù)不能很好反應(yīng)溫度和濃度分布規(guī)律，僅作參考。根據(jù)氣體空間中點(diǎn)溫度和濃度的測(cè)定，利用小呼吸損耗的理論公式計(jì)算損耗量，并同實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。三、實(shí)驗(yàn)裝置小呼吸蒸發(fā)損耗實(shí)驗(yàn)裝置主要由模型油罐、奧氏氣體分析儀、水浴、太陽(yáng)燈、氣體流量計(jì)、計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)采集處理軟件等組成。四、實(shí)驗(yàn)步驟本實(shí)驗(yàn)在利用公式計(jì)算時(shí)，要用到Q、C、T、這些參數(shù)。為了測(cè)定這些數(shù)據(jù)，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：1.測(cè)定原始狀態(tài)即未呼出氣體時(shí)罐內(nèi)溫度、壓力和濃度。在未打開太陽(yáng)燈前，依次從溫度巡檢儀讀出油氣空間上、中、下以及油品的溫度t0值，并從壓差計(jì)讀出罐內(nèi)壓力P0，同時(shí)用奧氏氣體分析儀

3、叢罐內(nèi)三個(gè)點(diǎn)的氣樣進(jìn)行分析，分別求出三個(gè)點(diǎn)的濃度C0。2.打開太陽(yáng)燈進(jìn)行加熱，注意罐內(nèi)溫度、壓力變化。當(dāng)壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，從呼吸閥冒出第一個(gè)氣泡，認(rèn)為此時(shí)為起始狀態(tài)。記下氣體流量計(jì)的讀數(shù)Q1，這時(shí)應(yīng)馬上記錄油氣空間上、中、下以及油品的溫度t1值和罐內(nèi)壓力P1值。同時(shí)馬上采取該狀態(tài)下的中點(diǎn)氣樣進(jìn)行濃度分析，求出C1。3.當(dāng)氣體空間中點(diǎn)溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，假定此時(shí)為呼出終了狀態(tài)。讀出氣體流量計(jì)的數(shù)值Q2，這時(shí)應(yīng)馬上記錄油氣空間上、中、下以及油品的溫度t2和罐內(nèi)壓力P2。同時(shí)馬上采取該狀態(tài)下的中點(diǎn)氣樣進(jìn)行濃度分析，求出C2。將奧氏氣體分析儀分析測(cè)得的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)可快速計(jì)算出油氣空間三個(gè)測(cè)點(diǎn)的油氣

4、濃度C0、C1、C2值。五、奧氏氣體分析儀的使用方法 1分析前的準(zhǔn)備工作 (1)儀器的裝配 儀器的所有部位應(yīng)該干凈并使其干燥，各玻璃管接頭處必須光滑對(duì)緊，減少過多的橡膠管通路。 (2)活塞潤(rùn)滑劑的涂沫 在涂潤(rùn)滑劑之前，活塞的塞子與套管均應(yīng)以酒精、丙酮或苯仔細(xì)洗滌清潔，并擦拭干凈。在涂潤(rùn)滑劑時(shí)，只需把少量潤(rùn)滑劑涂抹在塞子上下部，然后加入套管內(nèi)旋轉(zhuǎn)數(shù)次，直到活塞達(dá)到透明為止。(3)氣體分析儀的嚴(yán)密性檢查 在安裝好的氣體分析儀中，把吸收液(煤油)裝入吸收瓶，然后用提高或降低壓力的方法來(lái)校驗(yàn)其嚴(yán)密性。首先將吸收瓶?jī)?nèi)的吸收液上升到。一。標(biāo)記線處，隨后使量氣管充滿封液，關(guān)上考克6，放下水準(zhǔn)降低梳形管內(nèi)的壓

5、力，儀器在這種情況下保持片刻，如果量氣管液面不變化，即可認(rèn)為考克6不漏氣。另一種方法是使量氣管不充滿封液，并上考克6，提高水準(zhǔn)瓶壓縮量氣管內(nèi)的氣體，同樣儀器在這種情況下保持片刻，如果液面保持不變，即可認(rèn)為儀器中所有玻璃考克都不漏氣。漏氣的話要把活塞重新用溶劑洗干凈，然后干燥，重涂潤(rùn)滑劑，再行檢查，如果反復(fù)涂抹還是漏氣，則必須更換活塞。 2氣體分析儀的操作步驟 (1)在分析前應(yīng)使吸收瓶?jī)?nèi)的煤油液面位于。一。標(biāo)記線處。為此關(guān)閉考克5，打開考克6，使量氣管接通大氣，然后提高量氣瓶，使封液壓入量氣管，從而排走其內(nèi)的氣體。當(dāng)量氣管內(nèi)液面上升到一定高度后，關(guān)閉考克6，打開考克5，并下降水準(zhǔn)瓶，隨著量氣管內(nèi)

6、封液的下降，煤油液面上升，調(diào)節(jié)水準(zhǔn)瓶的位置，使煤油液面上升到。一。標(biāo)記線處，關(guān)閉考克5。 (2)打開考克6接通大氣，提高水準(zhǔn)瓶，使量氣管內(nèi)廢氣排到大氣中去，再旋轉(zhuǎn)考克6，使量氣管與油罐連通，打開取樣考克，使氣體空間與量氣管相通，這時(shí)應(yīng)緩慢降低水準(zhǔn)瓶，采取lOOml試樣沖洗梳形分配管量氣管，取一次樣沖洗一次，沖洗完將廢氣排入大氣。 (3)隨后開始正式取樣，如果從量氣管上讀出取樣刻度為lOOml時(shí)，考慮到梳形分配管的死角體積(35m1)，那么取樣體積實(shí)為1035ml，為使量氣管內(nèi)壓力與大氣壓力相等，應(yīng)將量氣管中液面和水準(zhǔn)瓶液面取齊，并在量氣管中液面保持穩(wěn)定后，再關(guān)閉考克6。 (4)氣樣取好后，先提

7、高水準(zhǔn)瓶，檢查確認(rèn)考克已關(guān)死后再打開考克5，這樣氣體就壓入吸收瓶與煤油接觸。上下移動(dòng)水準(zhǔn)瓶數(shù)次(約2030次)，煤油就不斷吸收混合氣體中的油蒸氣，直到不吸收為止，所謂不吸收是指再將水準(zhǔn)瓶上下移動(dòng)，量氣管內(nèi)的液面不在變化，可認(rèn)為此時(shí)油蒸氣吸收完了。否則，繼續(xù)上下移動(dòng)水準(zhǔn)瓶直到液面不變化為止。然后將吸收瓶?jī)?nèi)的煤油液面位于。一。標(biāo)記線上，讀出剩余氣體體積V：，在記錄前最好稍等片刻，使封液全部從管壁流下，并將水準(zhǔn)瓶?jī)?nèi)液面與量氣管內(nèi)液面取平，使量氣管內(nèi)壓力與大氣壓力相等。五、數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)記錄表格如下將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)依次紀(jì)錄下表。測(cè)量次序氣體空間和油品溫度壓力流量氣體體積變化量封液溫度沖洗取樣次數(shù)t油t下t中t

8、上PmmHgQlV下mlV中mlV上mlt下t中t上N次012濃度計(jì)算：1.分析儀分析后的油氣濃度C： C=VV+（Ps+Pm）Pa*V2V1其中：V1取樣體積V2剩余體積V氣體體積變化量 V=V1-V2Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮篜s水的飽和蒸氣壓Pm煤油的飽和蒸氣壓2.實(shí)測(cè)損耗量的計(jì)算式中：Q 油罐呼出的氣體體積 沖洗和分析完排入大氣的體積=（1+2）/2 起始狀態(tài)和終了狀態(tài)油蒸氣密度的平均值=（C1+C2）/2 起始狀態(tài)和終了狀態(tài)油蒸氣濃度的平均值=（60+21+22）/10 原始狀態(tài)和終了狀態(tài)油蒸氣密度的平均值=（6C0+2C1+2C2）/10 原始狀態(tài)和終了狀態(tài)油蒸氣濃度的平均值=MyPa/(RT

9、) 式中：My油品的分子量，R通用氣體常數(shù)，T絕對(duì)溫度3.理論損耗值的計(jì)算式中：V油罐氣體空間體積 油蒸汽濃度平均值六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.誤差分析計(jì)算相對(duì)誤差：分析實(shí)驗(yàn)及計(jì)算過程中，那些因素會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。2.實(shí)驗(yàn)條件下，要克服模型油罐的小呼吸孫耗應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)多大壓力的液壓呼吸閥？3.如何確定罐內(nèi)油蒸汽的飽和濃度？4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理推導(dǎo)出油蒸汽濃度C的計(jì)算公式。七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真聽講，仔細(xì)觀察老師的示范，精心操作，愛護(hù)公物。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過實(shí)驗(yàn)對(duì)油罐由于溫度變化引起的小呼吸損耗有個(gè)感性認(rèn)識(shí)，對(duì)罐內(nèi)溫度和濃度分布規(guī)律有個(gè)初步了解。2.通過實(shí)測(cè)的蒸發(fā)損耗量來(lái)驗(yàn)證小呼吸損耗的理論計(jì)算公式，

10、掌握計(jì)算蒸發(fā)損耗的方法。3.學(xué)習(xí)實(shí)測(cè)方法，學(xué)會(huì)使用有關(guān)一起，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的工作作風(fēng)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)用量氣法測(cè)定油罐的小呼吸蒸發(fā)損耗，這是測(cè)定蒸發(fā)損耗的方法之一，即用氣體流量計(jì)直接測(cè)出油罐呼出氣體的體積，再用奧氏氣體分析儀測(cè)量出氣體中所含油品蒸汽的濃度，知道油蒸汽的密度，就可以通過公式計(jì)算蒸發(fā)損耗量。本實(shí)驗(yàn)通過在油罐氣體空間取三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，在油品中取一個(gè)測(cè)量點(diǎn)來(lái)了解溫度分布規(guī)律。在氣體空間取三個(gè)取樣點(diǎn)來(lái)了解濃度分布規(guī)律。由于模型油罐氣體空間較小，測(cè)點(diǎn)少，因此所測(cè)數(shù)據(jù)不能很好反應(yīng)溫度和濃度分布規(guī)律，僅作參考。根據(jù)氣體空間中點(diǎn)溫度和濃度的測(cè)定，利用小呼吸損耗的理論公式計(jì)算損耗量，并同實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)

11、比。三、實(shí)驗(yàn)裝置小呼吸蒸發(fā)損耗實(shí)驗(yàn)裝置主要由模型油罐、奧氏氣體分析儀、水浴、太陽(yáng)燈、氣體流量計(jì)、計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)采集處理軟件等組成。四、實(shí)驗(yàn)步驟本實(shí)驗(yàn)在利用公式計(jì)算時(shí)，要用到、這些參數(shù)。為了測(cè)定這些數(shù)據(jù)，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：1.測(cè)定原始狀態(tài)即未呼出氣體時(shí)罐內(nèi)溫度、壓力和濃度。在未打開太陽(yáng)燈前，依次從溫度巡檢儀讀出油氣空間上、中、下以及油品的溫度值，并從壓差計(jì)讀出罐內(nèi)壓力，同時(shí)用奧氏氣體分析儀叢罐內(nèi)三個(gè)點(diǎn)的氣樣進(jìn)行分析，分別求出三個(gè)點(diǎn)的濃度。2.打開太陽(yáng)燈進(jìn)行加熱，注意罐內(nèi)溫度、壓力變化。當(dāng)壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，從呼吸閥冒出第一個(gè)氣泡，認(rèn)為此時(shí)為起始狀態(tài)。記下氣體流量計(jì)的讀數(shù)，這時(shí)應(yīng)馬上記錄油氣空間上、

12、中、下以及油品的溫度值和罐內(nèi)壓力值。同時(shí)馬上采取該狀態(tài)下的中點(diǎn)氣樣進(jìn)行濃度分析，求出。3.當(dāng)氣體空間中點(diǎn)溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，假定此時(shí)為呼出終了狀態(tài)。讀出氣體流量計(jì)的數(shù)值，這時(shí)應(yīng)馬上記錄油氣空間上、中、下以及油品的溫度和罐內(nèi)壓力。同時(shí)馬上采取該狀態(tài)下的中點(diǎn)氣樣進(jìn)行濃度分析，求出。將奧氏氣體分析儀分析測(cè)得的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)可快速計(jì)算出油氣空間三個(gè)測(cè)點(diǎn)的油氣濃度、值。五、數(shù)據(jù)整理濃度計(jì)算：1.分析儀分析后的油氣濃度： 其中：實(shí)際取樣體積取樣體積剩余體積氣體體積變化量 當(dāng)?shù)卮髿鈮核娘柡驼羝麎好河偷娘柡驼羝麎?.實(shí)測(cè)損耗量的計(jì)算式中：油罐呼出的氣體體積沖洗和分析完排入大氣的體積 起始狀態(tài)和終了狀態(tài)油蒸汽密度的平均值 起始狀態(tài)和終了狀態(tài)油蒸汽濃度的平均值 原始狀態(tài)和終了狀態(tài)油蒸汽密度的平均值 原始狀態(tài)和終了狀態(tài)油蒸汽濃度的平均值式中：油品的分子量，通用氣體常數(shù)，絕對(duì)溫度3.理論損耗值的計(jì)算式中：油罐氣體空間體積 油蒸汽濃度平均值六、誤差分析計(jì)算相對(duì)誤差：七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)在煤油吸收過程中，嚴(yán)格防止煤油和水進(jìn)入梳形分配管，因此上下移動(dòng)水準(zhǔn)瓶時(shí)應(yīng)緩慢。