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CO2-H2O-NaCl水溶液的P-V-T-x性质研究

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,用于研究热液流体密度测量的压力计之一是Abdulagatov研究组用到的恒体积压力计。压力计内的样品一般用搅拌球滚珠搅拌均匀。压力计的体积用水校正,精度超过0.03cm3。该设备如图2-3所示,由不锈钢压力计组成,其体积大约在95cm3,在两端焊接有两个毛细管(2和7)。

CO2-H2O-NaCl水溶液的P-V-T-x性质研究

目前,用于研究热液流体密度测量的压力计之一是Abdulagatov研究组用到的恒体积压力计(CVP)。该压力计是圆筒形的,由耐腐蚀的合金(不锈钢钛合金、耐蚀耐热镍基合金等)制作而成,其体积30~200cm3(图2-1)。该压力计的一端位于膜片式零位探测器(2,6,8~10,11,12)上,连接到压力测量系统上,通常为静重仪。不锈钢膜片(6)将样品和压力传感器中的传压液体分开。压力计内的样品一般用搅拌球(4)滚珠搅拌均匀。压力计的另一端通过膜片(6)电线和针阀杆(3)高压阀连接到用于向压力计充样的高压泵上。

整个实验设定上(图2-2),压力计(1)水平置于具有外(3)和内(4)电加热器的空气恒温器(2)中。温度通过铂电阻丝加热器(6)(误差一般在±0.01K)和热电偶(11~14)进行控制。样品的压力用静重计(7)与膜片式零位探测器(9)和微安计(10)测量,测量精度±0.002MPa。

图2-2中也表示了用于向压力计添加样品的加压泵(17,18),以纯水和液体溶质(19~21)为加压介质。在此之前,毛细管(8,16,27~29)和阀门(15,22~26)用丙酮清洗并抽真空。当样品加热到预定温度,样品通过阀门依次取出,以维持某一固定阀门的压力。压力计的体积用水校正,精度超过0.03cm3

图2-1 恒体积压力计示意图[138]

1.压力计主体;2.膜片分离器主体;3.针阀杆;4.搅拌球;5.加热线圈;6.膜片;7.外壳螺栓;8.微安计;9.铅触体;10.陶瓷管;11.云母隔离器;12.带孔圆筒插头;13.热电偶;14.充电连接线;15.加热器保护套

图2-2 恒体积压力计测量P-V-T-x性质的完整实验设计示意图[138]

1.压力计;2.空气恒温器;3.电加热器;4.调节加热器;5.循环风机;6.PRT;7.静重计;8.取样毛细管;9.适配器和膜片式零位探测器;10.微安计;11、13.热电偶;12、14.差热电偶;15.针阀柄;16.添样-取样毛细管线;17、18.手动螺旋加压泵;19~21.取样装置加压介质;22~26.阀门;27~29.进样毛细管

Abdulagatov也报道了密度测量的精度,即在523.15~673.15K内、压力达100MPa的范围内为0.1%。而其他的用此设备在450~500MPa的报道精度为±0.2%~±0.7%。(www.xing528.com)

另一种恒体积压力计是俄罗斯的一个研究组(Abdulagatov、Azizov和Akhundov)用于测量电解质溶液密度的设备。该设备如图2-3所示,由不锈钢压力计(11)组成,其体积大约在95cm3,在两端焊接有两个毛细管(2和7)。下毛细管连接到可视窗(8)上,可视窗用于确定溶液的体积,通过观察溶液和“U”形管中Hg界面的边界。Hg通过一个油分离器与静重仪表(10)压力表连接。上毛细管连接到阀门(5)上用于取样。

压力计(11)垂向上位于液体恒温器(12)上,恒温器包含泵搅拌器(1),底部加热器(3),侧部加热器(13),带有热电偶的温度调节器(15)和微加热器(16)。温度通过铂电阻量热仪测量。

图2-3 Abdulagatov等[139]采用的恒体积压力计示意图

1.搅拌器;2.上毛细管;3.底部加热器;4.样品称重容器;5.排出阀;6.毛细管直通;7.下毛细管;8.可视窗;9.分离“U”形管;10.静重仪表(6MPa和60MPa);11.压力计;12.添液恒温器;13.侧部加热器;14.PRT;15.热电偶;16.微加热器

报道的压力计密度测量误差在温度达573.15K、压力达40MPa范围内误差是±0.06%。

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