1,2-丙二醇/乙醇混合物液相导热系数的实验研究

乙醇和1,2-丙二醇是重要的化工原料,以其作为主要组分的多元低温载冷剂在低温工程技术中具有重要的应用价值。为了给1,2-丙二醇/乙醇混合物的工程应用和科学研究提供基本的热物性数据,在233—313 K的温度范围内,利用瞬态热线法测量装置对乙醇、1,2-丙二醇及摩尔分数分别为0. 2,0. 4,0. 6和0. 8的1,2-丙二醇/乙醇二元液相混合物的导热系数进行了实验研究。采用二阶Scheffé多项式,将混合物的导热系数实验数据拟合为温度和质量分数的关联方程,实验数据与关联方程的最大偏差和平均绝对偏差分别为0. 48%和0. 12%。利用5种二元液体混合物的导热系数预测方法对1,2-丙二醇/乙醇混合物的导热系数进行了估算,根据预测结果与实验值的偏差,从工程应用及方程形式上推荐使用幂率法对液体混合物的导热系数进行预测。     

碳酸二乙酯液相导热系数实验研究

为了给可替代清洁燃料的研究提供急需的基础物性数据,利用瞬态单热线法对温度区间为250～390K、压力区间为0.1～30MPa的碳酸二乙酯（DEC）的导热系数进行了实验研究。将实验数据拟合成关于温度和压力的导热系数方程,并分析了碳酸二乙酯导热系数与温度和压力的关系,方程采用完全三次多项式形式。结果表明,碳酸二乙酯的导热系数随温度升高而减小,随压力的升高而增大。实验数据与拟合方程计算值的最大偏差为-1.94%,绝对平均偏差为0.84%。另外,文中对改进的瞬态单热线测量导热系数实验装置以及所采用的测量系统进行了说明。     

基于CPA状态方程计算天然气-甲醇-水气液相平衡

采用考虑了极性分子间氢键缔合作用的立方型附加缔合项(CPA)状态方程计算了天然气-甲醇-水体系气液相平衡。根据实验测试的甲烷-水、乙烷-水、丙烷-水、正己烷-水、甲醇-水二元体系气液相平衡实验数据,拟合了CPA状态方程中甲烷、乙烷、丙烷、正己烷、甲醇与水的二元交互作用系数,提出了与烷烃摩尔质量相关的烷烃-水二元交互作用系数关联式。在此基础上,预测了天然气-甲醇-水多组分体系的气液相平衡。结果表明:在温度为283—298 K,压力为5.86—34.34 MPa的范围内,预测的气相水含量、甲醇含量与实验值之间的平均相对偏差分别为5.55%和8.09%。CPA状态方程不仅为准确预测天然气-甲醇-水体系的气液相平衡提供了依据,还可应用于其他含极性物质体系的热力学物性参数和相平衡的计算。     

液体有机物导热系数的估算

在计算液体导热系数的Weber方程和Sato关系式的基础上,根据对有机物液体导热系数影响因素的分析研究,提出了估算有机物导热系数的计算模型;利用该模型计算了22个体系74个数据点的有机物液体的导热系数,计算值与实验值的总平均相对偏差3.18%,计算准确性优于文献方法;计算结果表明,利用被估算物质的摩尔质量、临界温度、正...     

醋酸甲酯-甲醇-水体系的盐效应

在20℃的条件下研究了加入氯化钙对醋酸甲酯-甲醇-水体系产生的盐效应。实验结果表明,随着初始水相中氯化钙质量分数的增加,两相区逐渐扩大,醋酸甲酯在水相的溶解度和水在有机相中的溶解度均有所降低。在有机相中甲醇质量分数一定的条件下,随着初始水相中氯化钙质量分数的增加,甲醇在有机相和水相间的分配系数减小,甲醇的选择性系数而增大。这些结论表明,采用加盐萃取对醋酸甲酯和甲醇进行分离十分有利。对该含盐体系的液—液平衡数据采用Eisen-Joffe方程进行了关联,关联值与实验值的平均相对偏差为4 08%。     

液体纯物质导热系数的预测

在估算导热系数的Weber方程和Sato—Riedel法的基础上,根据对液体导热系数影响因素的分析,提出了估算液体导热系数的计算模型。利用该模型计算了34种液体物质（包括27种有机物和7种无机物）100个数据点的导热系数,计算值与试验值的总平均相对偏差为3．00％,计算准确性优于文献方法,方法简单方便,利用被估算液体物质的摩尔质量、临界温度临界压缩因子和正常沸点温度数据,就可以直接预测这些液体在不同温度下的导热系数。     

新型相变蓄热材料的热物性测试

为了寻找新型相变蓄热材料,对不同配比下NaCl/KCl/MgCl2三元体系的熔点进行了测量,提出了一种新型三元相变蓄热材料质量分数之比为20%NaCl/20%KCl/60%MgCl2;搭建了准稳态法测试试验台,并利用试验台对新型三元相变蓄热材料的主要热物性参数,包括比热、导热系数和熔解热进行了测试。测定温度范围61.21—573.65℃;利用多项式函数对导热系数和比热试验数据进行了拟合,拟合平均相对偏差小于1.5%。试验结果表明,新型相变蓄热材料潜热大、蓄热密度高、且具有较高的导热系数,具有广阔的工程应用前景。     

含5-羟甲基糠醛三元体系液液平衡测定及关联

为了给两相法工艺合成5-羟甲基糠醛(5-HMF)提供可靠的热力学数据,采用静态平衡法测定了水-5-HMF-正丁醇、水-5-HMF-异丁醇和水-5-HMF-甲基异丁基酮(MIBK)3个三元体系的液液平衡,并采用NRTL方程对实验数据进行关联,确定了模型参数。结果表明:5-HMF在3个体系中的分配系数均大于1,倾向存在于有机相中;5-HMF质量分数对分配系数有显著影响,随着5-HMF质量分数的增大,分配系数降低;温度对5-HMF分配系数有一定的影响,但不如5-HMF质量分数显著;NRTL方程计算值与实验值的最大平均相对偏差小于10%。研究结果为两相法工艺生产5-HMF提供了可靠的热力学数据和计算模型。     

有机物混合液导热系数的估算

通过对液体导热系数与密度关系的分析研究,提出了估算有机物混合液导热系数的计算模型;利用该模型计算了55个体系377个数据点的二元有机物混合液导热系数,计算值与实验值的总平均相对偏差为1.48%,计算值与实验数据吻合很好,计算准确性优于文献方法;本文方法简单方便,只需要混合液各组分的导热系数数据,就可以直接预测各种温度和组成的有机物混合液的导热系数。     

有机物混合液导热系数的预测

文章根据液体物质的导热系数与密度的关系,导出了估算有机物混合液导热系数的计算模型。利用该模型计算了53个体系369个数据点的二元有机物混合液导热系数,计算值与实验值的总平均相对偏差为1.434%,计算值与实验数据吻合较好,计算准确性优于文献方法;文章方法简单方便,只需要混合液各组分的临界温度、临界体积和导热系数数据,就可以直接预测各种温度和组成的有机物混合液的导热系数。     

阿维菌素在不同醇-水溶剂体系中溶解度的测定与关联

工业生产中阿维菌素在不同比例的有机溶剂-水体系中的溶解度是重要的基础数据,本实验采用平衡法测定了阿维菌素在甲醇含量100%～70%、乙醇含量100%～60%的水溶剂中,温度范围为30～70℃的溶解度,并采用多项式经验方程、半经验关联模型对实验测定溶解度数据进行关联,相关系数都在98%以上,结果较为满意。结果表明在甲醇-水溶剂体系中随水的比例增加,溶解度减少较为明显,以32℃时为例,90%甲醇-水溶剂比纯甲醇做溶剂的溶解度下降了67%,而乙醇-水体系随水的比例增加,溶解度减小较缓和,同样条件下,在95%乙醇-水溶剂中溶解度只下降了28%。     

水-醋酸-醋酸正丁酯三元体系液液平衡研究

文章用液液平衡装置在常压下,测定了水．醋酸-醋酸正丁酯三元体系40℃的液液相平衡数据。运用Othmer-Tobias方法对系线组成进行关联。由实验数据回归确定了NRTL、UNIQUAC以及修正的UNIFAC活度系数模型参数,并运用这些模型对体系相平衡进行了预测。将实验数据与关联结果比较,结果表明,三种方程均能较好地对溶液组成进行预测,其中UNIQUAC方程的拟合精度最好。     

低浓度Al_2O_3-水纳米流体制备及导热性能测试

采用两步法制备低浓度Al_2O_3(40 nm)-水纳米流体,其体积分数为0.1%～0.5%.制备过程中不加分散剂,采用超声振动,并对其进行Zeta电位、粒度和吸光度测试表征其悬浮稳定性,结果表明当超声时间为3 h时,Al_2O_3-水纳米流体悬浮稳定性最好.进一步测试其导热系数,结果表明Al_2O_3-水纳米流体的导热系数均高于水的导热系数;室温下(17 ℃)当体积分数从0.1%增加到0.5%时,其导热系数从5.40%增加到17.9%.对于体积分数为0.2%的Al_2O_3-水纳米流体,当温度从17 ℃增加到57 ℃时,相应的导热系数从7.23%增加到23%;实验还发现纳米流体导热系数与纳米粒子的体积分数和温度均呈非线性关系.     

丁酮肟-丁酮、丁酮肟-正己烷体系导热系数的测定

导热系数是重要的化工基础数据。研究者新建了一套瞬态热线法测量液体导热系数的装置,该装置由热导池、恒温系统、电路系统、数据采集系统组成,经标定有效铂丝长度后,实验值与文献值平均偏差在1%以内。为了给丁酮肟合成及丁酮肟下游产品开发提供基础数据,使用该装置测定了丁酮肟-丁酮、丁酮肟-正己烷体系在常压、288～328 K下的导热系数,并将实验数据拟合成关于组成和温度的方程,拟合相对平均偏差分别为0.13%、0.36%。     

含盐乙醇-水-异辛醇体系液液平衡

用自制的液液平衡釜测定了乙醇-水-异辛醇体系和乙醇-水-异辛醇-氟化钾/氯化钠体系的液液平衡数据。比较了上述3种体系的乙醇在有机相和水相中的分配系数,其中含盐体系高于无盐体系,含氟化钾体系高于氯化钠体系。对所测液液平衡数据用hand方程进行关联,结果良好。     

水泥石导热系数的计算模型

测试了不同水灰比、不同养护龄期水泥石的导热系数,并对比了并联模型、串联模型、Maxwell模型、Mori-Tanaka模型、有效介质理论模型和Self-consistent模型对水泥石导热系数的预测效果。利用分子动力学方法计算了水泥石中各相的导热系数。结果表明:水泥石的导热系数随着养护龄期和水灰比的增大而减小。SC模型适用于不同水灰比和养护龄期水泥石导热系数的计算,其计算结果与试验值的相对误差在0.3%～4.7%之间。Maxwell模型和MT模型可以用于对水灰比较大且养护龄期较长的水泥石的导热系数进行计算。     

H2O2在水-二元混合溶剂体系中分配系数的测定与关联

为了给过氧化氢(H₂O₂)萃取过程提供基础数据,采用平衡法测定H₂O₂在水与1,3,5-三甲苯(TMB)、二异丁基甲醇(DIBC)、四丁基脲(TBU)、磷酸三辛酯(TOP)和2-甲基环己基醋酸酯(MCA)5种纯溶剂体系,水与4种混合溶剂(TMB+DIBC、TMB+TBU、TMB+TOP和TMB+MCA)体系的分配系数,并用非随机双液体(NRTL)模型进行关联。结果表明,H₂O₂在水-TMB体系的分配系数远超水-极性溶剂体系,在水-MCA体系的分配系数略大于水-DIBC,两体系分配系数均约为水-TBU、水-TOP体系的2.6倍。混合溶剂体系中H₂O₂分配系数及不同体系之间的差值均随TMB质量分数增加而增大。用NRTL模型计算的分配系数与实验值吻合良好,最大相对偏差为15.10%、平均相对偏差均小于6%。     

缔合体系汽-液相平衡的研究(Ⅱ)——三元缔合体系汽-液相平衡的研究

本文提出了多元缔合体系汽-液相平衡的热力学模型,并用其计算了缔合体系水-甲酸-乙酸、水-乙酸-丙酸、水-甲酸-丙酸及甲酸-乙酸-丙酸在760mmHg下的实验液相活度系数。活度系数的计算值由Wilson方程或McCann方程给出。由相应二元体系的汽-液相平衡数据对三元体系的沸点及汽相组成进行了预测。结果表明,预测值能较好地同实验数据相吻合。     

异丙醇-苯-水-氟化钾体系液液平衡

用自制的液液平衡器测定了 2 98.15K下异丙醇 -苯 -水 -氟化钾体系的液液平衡数据。考察了氟化钾对该体系的分配系数和选择性系数的影响。对所测数据用改进的Eisen -Joffe方程进行了关联 ,结果良好     

常压下正丁醇-异丁醇-醋酸丁酯-水体系汽液平衡测定与关联

文章采用单级循环汽液平衡釜测定了常压条件下正丁醇-异丁醇-醋酸丁酯-水混合液中的二元体系的汽液平衡数据,运用试差法关联Wilson方程中六对二元体系的模型参数,并计算出相应的汽相组成;测定了常压条件下正丁醇-异丁醇-醋酸丁酯-水四元体系的汽液平衡数据,并由六对二元体系模型参数关联出四元体系的汽液平衡数据。比较实验和计算值,结果表明:实验值与计算值的相对偏差均≤5%,说明实验值与计算值一致。文章研究结果为正丁醇、异丁醇、醋酸丁酯及水混合液的分离提供了一定基础数据。