1配气实例
实验室另一种常见情况是配气瓶配气前后压差较大，而原料气瓶压差小，比如“大瓶”充向“小瓶”。文献［2］设想通过控制配气瓶的压力来实现配气，是一个较好的思路。但具体实现采用了混合压缩因子的算法，而没考虑难压缩气体对易压缩气体的影响。以该文献例子配气终态为例，CO2压缩因子为0.915，CH4为0.863，差别较大，因此有必要对该算法进行修正。
2算法流程
我们修正了文献［2］的算法并优化了计算流程，见图3，具体步骤如下:(1)首先确定配气总摩尔数和配气最终的压力。一般来说，配气瓶最高耐受压力与体积就限定了配气的最大配气量。因此确定最大总摩尔数是首要问题。设总摩尔数初值为nIII，三组分摩尔数分别为n1、n2、n3，各自分压为p1、p2、p3。计算Tr与pr，再确定Z［3］，通过pV=ZnＲT，算出分压新值。如果分压新值之和小于配气瓶最高压力pmax，则增大nIII继续迭代;如果相等(一定误差限内)，则停止迭代，这时对应的nIII就是最大总摩尔数(显然n1、n2、n3均被确定)。当然在迭代过程中，nIII与实验需要的总摩尔数相等时，可终止迭代，这时对应的压力就是第三组分充入终了时的压力pIII。(2)确定第一组分的充入终了压力pI。设第一组分的充入终了压力为pI。计算Tr与pr，再确定Z1［3］，通过pV=Z1n1ＲT，算出分压新值。如果分压新值小于设定值，则增大pI继续迭代;如果相等(一定误差限内)，则停止迭代，这时对应的压力就是第一组分配气终了时的压力pI。(3)确定第二组分的充入终了压力pII。设第二组分的充入终了压力为pII。此时各自分压为p1、p2，计算Tr与pr，再确定Z［3］，通过pV=ZnＲT，算出分压新值。如果分压新值之和小于设定值，则增大pII继续迭代;如果相等(一定误差限内)，则停止迭代，这时对应的压力就是第二组分配气终了时的压力pII。(4)配气时，先充入第一组分到pI，然后再充入第二组分到pII，最后冲入第三组分到pIII。配好后的混合气，通过气相色谱标定各组分的实际含量。为加快迭代效率，减小初值范围，可以当成理想气体计算初值，参见文献［2］。
3结语
上述两种方法适合配制常温不液化，大配气比，或需要压力较高，或用量较大的混合气体。对于一些条件有限的实验室(无增压泵和无高精度天平)，配制反应用气或者高压吸附用气有一定借鉴意义。如果有增压泵，可以避免配气顺序的限制(比如要将3MPa气体充入8MPa的气瓶，可以先增压到9MPa再充)，同时还可以对配气增压，装置流程可参考［2，4］。对一些容易液化气体的注意事项可参考管理学论文［4］。
作者：余传波 邓建梅 单位：攀枝花学院生物与化学工程学院
