甲基肼-水二元体系汽液平衡数据的测定及回归

采用改进的Ellis汽液平衡釜在常压下测定甲基肼(MMH)-水二元体系的汽液平衡数据。用Herington半经验法对其进行了热力学一致性检验。借助化工流程模拟软件Aspen Plus中的物性数据回归(Data Regression)功能,关联得到实验数据的Wilson和NRTL活度系数方程参数。用两种方程计算得到的汽相组成与实验数据进行比较,平均偏差分别为0.0185、0.0252。结果表明两种模型都可用于化工工程设计。     

碳酸二甲酯-乙醇体系等压汽液相平衡

采用双循环汽液平衡釜测定了碳酸二甲酯-乙醇在100 kPa下的汽液平衡数据。实验数据经Herington面积积分法校验符合热力学一致性。运用M atlab中的非线性最小二乘法程序,对二元汽液平衡的W ilson模型进行参数计算,利用关联出的模型参数计算相应的汽相组成,并与实验值比较,其平均绝对偏差为0.002 8,表明二者符合良好,这为建立碳酸二甲酯和乙醇的精馏分离数学模型提供了基础数据。     

常压下叔丁醇-水-乙二醇体系汽液平衡测定与关联

在常压(101.3 kPa)下,采用改进的Othmer汽液平衡釜测定了叔丁醇-乙二醇体系的汽液平衡数据,对所测得的数据进行热力学一致性检验,结果表明实验数据符合热力学一致性。用NRTL模型对叔丁醇-乙二醇体系的汽液平衡数据进行关联,得到二元交互作用参数,并用这些参数计算汽相组成及平衡温度,计算结果与实验数据吻合。测定了叔丁醇-水-乙二醇三元体系的汽液平衡数据,乙二醇存在下,叔丁醇-水体系的相对挥发度大幅提高,证明乙二醇是萃取精馏分离叔丁醇-水体系的优良溶剂。     

20 kPa下己酸+乙酸/乙酸丁酯/环己酮/ε-己内酯体系汽液平衡的测定与关联

在20 kPa下,用Rose汽液平衡釜测定己酸+乙酸、己酸+乙酸丁酯、己酸+环己酮、己酸+ε-己内酯,4个体系的二元汽液平衡数据,采用Herington面积积分法对汽液平衡数据进行热力学一致性检验,结果显示所有的实验数据均符合热力学一致性。采用NRTL和Wilson活度系数模型对4个二元实验数据进行关联,得到4个二元交互参数。将模型模拟的计算值与实验值进行比较,结果表明Wilson活度系数模型更适用于该4个组分体系的汽液平衡计算。     

丙酮-水-丙酮连氮体系汽液平衡测定与关联

采用汽液双循环平衡釜,在常压（101.3 kPa）下测定了丙酮-丙酮连氮二元组分物系以及部分丙酮-水-丙酮连氮三元组分物系的汽液平衡数据。实验数据经Herington面积积分法检验符合热力学一致性。通过化工过程模拟软件,分别采用Wilson、NRTL、UNIQUAC 活度系数模型对丙酮-丙酮连氮二元组分物系实验数据进行关联得到模型参数。并对汽液平衡的计算值与实验值进行比较,3种模型都吻合良好,其中由NRTL方程关联得到的计算结果最为适合,平均温度偏差和汽相组成偏差分别为0.0639 K和0.0048。从三元汽液相平衡数据中拟合出了丙酮-丙酮连氮、丙酮-水、水-丙酮连氮之间的NRTL方程相互作用参数。为验证数据及其二元相互作用参数的可靠性,利用关联出的丙酮-丙酮连氮模型参数计算出汽相组成与丙酮-丙酮连氮的二元数据比较,二者符合较好。实验和关联的结果为精馏分离丙酮-水-丙酮连氮汽液平衡体系提供了一定的基础数据。     

乙酸异戊酯+异戊醇和乙酸异戊酯+正己醇体系汽液平衡

在50.00和101.33 kPa下,采用改进的Rose汽液平衡釜测量乙酸异戊酯+异戊醇和乙酸异戊酯+正己醇体系的汽液平衡数据。乙酸异戊酯+异戊醇在50.00 kPa下形成最低共沸物。使用Herington法对汽液平衡数据进行热力学一次性检验,结果表明测得的汽液平衡数据符合热力学一致性。对实验数据使用NRTL、Wilson和UNIQUAC活度系数模型进行关联,回归获得相应的二元交互参数,模型计算的温度和组成与实验值相比均方差小于0.20 K和0.0050,表明3种模型的拟合结果与实验数据吻合较好。通过Wilson模型预测乙酸异戊酯+异戊醇体系在98.4 kPa时共沸点消失。为化工数据库增添了内容,为乙酸异戊酯体系的工程设计和进一步深入研究奠定了基础。     

常压下丁酮-丁酮连氮体系汽液平衡数据的测定与关联

为了解决水合肼生产中中间产物丁酮连氮与丁酮、水合肼等的分离问题,利用双循环汽液平衡釜,在常压(100 kPa)下测定了丁酮-丁酮连氮体系的汽液平衡数据,并用Herrington规则对测量数据进行热力学一致性检验,实验结果符合热力学一致性。利用化工模拟软件应用热力学方程WILSON,NRTL和UNIQUAC方程对实验数据进行关联和预测。得到了相关的模型参数,结果表明UNIQUAC模型对实验数据的吻合性最好,汽相组成的计算值与实验值最大绝对偏差不超过0.03,平均值不超过0.004。为工业分离工艺的设计提供了参考。     

常压下甲醇-聚甲氧基二甲醚二元体系汽液平衡

在101.3 k Pa恒定压力下,采用改进的Rose汽液平衡釜测定了甲醇-DMM3(聚甲氧基二甲醚,聚合度为n,即DMMn)二元体系汽液平衡数据,并对汽液平衡数据进行热力学一致性检验,结果表明所测定数据符合Gibbs-Duhenm的热力学一致性。用Aspen Plus v7.1计算机软件,分别对Wilson、NRTL、UNIQUAC活度系数模型进行关联,由最大似然法对目标函数进行优化,回归出相应的二元交互作用参数。将关联结果与实验结果相比较,得到关联值与实验值的温度和汽相组成的平均绝对偏差,分别小于0.65 K和0.0065。为化工数据库增添了内容,也为含甲醇、DMM3体系的工程设计和进一步深入研究奠定了基础。     

乙醇-水体系汽液平衡数据的测定与关联

用鼓泡平衡釜测定了乙醇-水系统在常压下的汽液平衡数据,用Wilson方程关联实验数据,实验数据计算值和测定值能较好的符合并得到了乙醇—水的模型参数,汽相组成平均偏差为-0.146(摩尔分数)。此外,还讨论了加入萃取剂对乙醇-水系统汽液平衡的影响。     

乙酸异戊酯+异戊醇和乙酸异戊酯+正己醇体系汽液平衡

在50.00和101.33 k Pa下,采用改进的Rose汽液平衡釜测量乙酸异戊酯+异戊醇和乙酸异戊酯+正己醇体系的汽液平衡数据。乙酸异戊酯+异戊醇在50.00 k Pa下形成最低共沸物。使用Herington法对汽液平衡数据进行热力学一次性检验,结果表明测得的汽液平衡数据符合热力学一致性。对实验数据使用NRTL、Wilson和UNIQUAC活度系数模型进行关联,回归获得相应的二元交互参数,模型计算的温度和组成与实验值相比均方差小于0.20 K和0.0050,表明3种模型的拟合结果与实验数据吻合较好。通过Wilson模型预测乙酸异戊酯+异戊醇体系在98.4 k Pa时共沸点消失。为化工数据库增添了内容,为乙酸异戊酯体系的工程设计和进一步深入研究奠定了基础。     

正丁醇-氯苯-苯乙酮三元体系等压汽液平衡的测定与关联

正丁醇-氯苯常压下存在最低共沸现象,首先应用汽液平衡法从6种备选溶剂中筛选出苯乙酮作为最佳萃取剂,然后分别测定了正丁醇-氯苯、正丁醇-苯乙酮、氯苯-苯乙酮3个二元体系以及正丁醇-氯苯-苯乙酮三元体系在101.33 kPa下的汽液平衡数据。所有实验数据都通过了Herington法和Van Ness法的热力学一致性检验,采用Wilson、NRTL和UNIQUAC 3种活度系数模型进行关联计算,其二元拟合数据与实验数据吻合较好。使用关联得到的二元交互参数推算三元汽液平衡数据,并与实验值进行对比,偏差在合理范围以内。结果表明,苯乙酮作为萃取剂可以有效地改变正丁醇与氯苯的相对挥发度,在溶剂质量比为1：1时能够使共沸现象消失。为工业上使用萃取精馏分离正丁醇-氯苯体系提供参考,也为汽液平衡数据库补充新的内容。     

N-甲酰吗啉与苯的二元等压汽液平衡

石化系统、焦化行业，采用N-甲酰吗啉（NFM）溶剂精制芳烃受到极大重视，但可资利用的基础数据却极为贫乏，尚无等压汽液平衡数据。用改进的EC-2型汽液平衡釜，测定了常压下苯-NFM、甲苯-NFM二元体系汽液平衡数据，并用 NRTL 和 UNIQUAC 模型对实验数据进行了关联，得到了模型相应的二元交互参数。经Herington 面积法检验，上述数据满足热力学一致性要求，结果较为满意。研究结果填补了该项数据空白，完全能满足N-甲酰吗啉溶剂精制芳烃工程设计的需要。     

101.3 kPa 下环氧环己烷-环己酮气液平衡的测定及关联简

Many by-products are generated in the process of oxidizing cyclohexene to produce 1,2-epoxycyclohexane by hydrogen peroxide, including cyclohexanol, cyclohexanone, etc. To obtain high-purity 1,2-epoxycyclohexane, the by-products must be removed through rectification. Refining 1,2-epoxycyclohexane through rectification requires vapor-liquid equilibrium （VLE） data of the related system. Therefore, the VLE data of 1,2-epoxycyclohexane- cyclohexanone system were measured at 101.3 kPa using an improved EC-2 VLE still. The thermodynamic consistency of the data was then tested by Herington＇s method and the rigorous point-to-point method. The results obtained were exemplary. The VLE data were correlated by the Wilson and non-random two-liquid （NRTL） equations, using the error sum squares of the vapor composition as the objective function to obtain the model parameters. The difference between the calculated values and the experimental data is minor, indicating that the VLE data are suitable for engineering design.     

碳酸二甲酯-碳酸二乙酯二元体系汽液平衡数据的测定与关联

采用双循环汽液平衡釜测定了101.33 kPa下碳酸二甲酯-碳酸二乙酯二元体系在363.3—398.9 K的汽液平衡数据。实验数据经面积积分法检验符合热力学一致性。分别采用Wilson和NRTL模型对该实验数据进行了关联,利用关联出的模型参数计算相应的汽相组成,并与实验值比较,其平均偏差小于0.004 6,表明二者符合良好,这为建立碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的精馏分离数学模型提供了基础数据。     

常压下甲醇-聚甲氧基二甲醚二元体系汽液平衡

在101.3 kPa恒定压力下,采用改进的Rose汽液平衡釜测定了甲醇-DMM₃（聚甲氧基二甲醚,聚合度为n,即DMM_n）二元体系汽液平衡数据,并对汽液平衡数据进行热力学一致性检验,结果表明所测定数据符合Gibbs-Duhenm的热力学一致性。用Aspen Plus v7.1计算机软件,分别对Wilson、NRTL、UNIQUAC活度系数模型进行关联,由最大似然法对目标函数进行优化,回归出相应的二元交互作用参数。将关联结果与实验结果相比较,得到关联值与实验值的温度和汽相组成的平均绝对偏差,分别小于0.65 K和0.0065。为化工数据库增添了内容,也为含甲醇、DMM₃体系的工程设计和进一步深入研究奠定了基础。     

Experimental Measurements and Correlations Isobaric Vapor-Liquid Equilibria for Water + Acetic Acid + Sec-butyl Acetate at 101.3 kPa

Isobaric vapor-liquid equilibrium(VLE) data for acetic acid+sec-butyl acetate and water+acetic acid+sec-butyl acetate systems were determined at 101.3 kPa using a modified Rose type. The nonideality of the vapor phase caused by the association of the acetic acid was corrected by the chemical theory and Hayden-O’Connell method. Thermodynamic consistency was tested for the binary VLE data. The experimental data were correlated successfully with the Non-Random Two Liquids (NRTL) model. The Root Mean Square Deviation (RMSD) of the ternary system was 0.0038. The saturation vapor pressure of sec-butyl acetate at 329 to 385 K was measured by means of two connected equilibrium cells. The vapor pressures of water and sec-butyl acetate were correlated with the Antoine equation. The binary interaction parameters and the ternary VLE data were obtained from this work.     

二氯甲烷-甲醇-丙酮-水体系汽液平衡测定和关联

二氯甲烷-甲醇-丙酮-水四元体系常见于化工、医药等行业生产的废液中,该体系分离回收的前提是进行汽液平衡数据的测定。现利用单级循环汽液平衡釜测定了二氯甲烷、甲醇、丙酮、水混合液中的6组二元体系在常压下的汽液平衡数据,同时对其进行了点对点法热力学一致性校验。实验中采用SP-6800型气相色谱仪分析汽液相组成,并运用Matlab中的非线性最小二乘法分别关联6组二元体系的汽液相组成,从而得到6对Wilson模型参数,并计算出相应的汽相组成。此外,还测定了二氯甲烷-甲醇-丙酮-水四元体系在100 kPa下的汽液平衡数据,并用关联出的6对模型参数计算该四元体系的汽液平衡数据。将计算结果与实验结果进行对比,实验值与计算值间的绝对偏差均小于0.05。实验结果表明Wilson模型的拟合精度高,适合于关联二氯甲烷、甲醇、丙酮、水体系。实验和计算结果为萃取精馏分离二氯甲烷、甲醇、丙酮、水混合液提供了一定的基础数据。