101.33kPa下N-甲基乙酰胺+醋酸+水汽液相平衡研究

用改进式Rose釜测定了101.33kPa下N-甲基乙酰胺 醋酸二元体系和N-甲基乙酰胺 醋酸 水三元体系的汽液平衡数据。对N-甲基乙酰胺 醋酸体系VLE数据进行了面积法热力学一致性检验,用NRTL、Wilson、UNIQUAC模型关联得到了相应的模型参数。最后用二元体系的NRTL模型参数推算了所测N-甲基乙酰胺 醋酸 水三元体系的汽液平衡数据。推算结果中,温度的平均偏差为0.94℃,水在汽相中的平均偏差为0.0137。     

常压下丙醛-水-甘油体系汽液平衡测定与关联

采用单循环汽液平衡釜测定了常压条件下丙醛-水的二元以及丙醛-水-甘油三元汽液平衡数据。运用MATLAB中求解非线性最小二乘法问题的函数Lsqnonli,结合丙醛-水的二元汽液平衡实验据,迭代出了Margules、Vanlaar、Wilson和UNIQAC四个方程的二元模型参数。通过计算值和实验值的比较,Wilson方程的相对误差均小于5%,故选择Wilson方程为本体系的适合模型。将测定的丙醛-水-甘油三元汽液平衡数据与模型参数带入Wilson方程求得的三元汽液平衡数据相比较,相对误差均小于5%,由此验证了本文Wilson模型参数的可靠性。本文的测定结果和计算结果为丙醛-水-甘油体系的萃取精馏模拟选择了合适的模型,关联得到的Wilson模型参数,为萃取精馏过程的模拟计算打下基础,同时也为丙醛和水混合液的有效分离提供了一定基础数据。     

碳酸二乙酯-草酸二乙酯二元体系汽液平衡数据的测定与关联

测定了碳酸二乙酯草酸二乙酯二元体系常压汽液平衡数据，利用二元体系的汽液平衡实验数据，运用Visual Basic计算机语言，采用EOS γ法分别用Wilson和NRTL方程模拟计算了碳酸二乙酯-草酸二乙酯二元体系在常压下的汽液平衡并进行了关联，其平均偏差分别为0．0309和0．0201，并进行了热力学一致性检验，两种不同模型的计算结果与实验值都较为吻合，其中以NRTL拟合结果为更好。     

正己烷-甲基环戊烷-邻苯二甲酸二丁酯三元体系汽液平衡研究

测量了不同压力下正己烷-甲基环戊烷-邻苯二甲酸二丁酯三元体系等压汽液平衡数据，确定了该体系Wilson方程模型参数，并以Wilson方程为汽液平衡模型，采用微机模拟计算了以邻苯二甲酸二丁酯为溶剂，萃取精馏分离正己烷-甲基环戊烷混合物的分离结果，结果表明，萃取精馏分离该混合物效果良好。     

甲醇-环己酮二元体系汽液平衡的测定与关联

用改进的Ellis汽液平衡釜测定甲醇-环己酮二元体系常压汽液平衡数据,并校验实验数据的Herington热力学一致性,结果表明实验数据满足热力学一致性要求.以汽相组成的误差平方和作为目标函数,分别用Willson和NRTL方程关联实验数据,得两热力学方程的模型参数.汽相组成的模型计算值与实验值的平均相对偏差分别为0.56%和1.10%.     

乙酸乙酯-乙醇-水-甘油体系中三元及四元体系的汽液平衡数据测定及推算

设计了液液平衡釜,测定乙酸乙酯-乙醇-甘油、乙酸乙酯-水-甘油及乙醇-水-甘油三元体系的VLE数据;以Wilson方程为平衡模型,由两对二元模型和三元体系的VLE实验数据关联第三对模型参数;测定乙酸乙酯-乙醇-水-甘油体系的VLE数据,由二元模型参数及三元体系的VLE实验数据计算乙酸乙酯-乙醇-水-甘油体系的VLE数据并与实验数据比较;本文测定结果及计算结果为乙酸乙酯-乙醇-水、乙酸乙酯-乙醇体系的萃取分离模拟计算及试验提供基础数据。     

盐酸-水-盐体系的汽液平衡预测

电解质溶液汽液平衡的预测和计算是加盐萃取精馏模拟的基础,准确计算电解质溶液的汽液平衡有重要的理论和实际意义。本文应用Chen的电解质溶液NRTL模型,根据电解质-水二元体系的汽液平衡数据回归的二元参数．对盐酸-水-氯化钙与盐酸-水-氯化镁两种体系的汽液平衡进行了预测,温度的平均绝对误差分别为0．32(K)和0．39(K),汽相摩尔分数的平均绝对误差分别为0．0080和0．0070。计算结果与文献数据比较一致。     

丁酮-醋酸异丙烯酯等压汽液平衡数据的测定和关联

为了给醋酸异丙烯酯异构化制乙酰丙酮工艺的产物分离提供基础热力学数据,用改进的埃利斯(Ellis)平衡蒸馏器测定了常压下丁酮-醋酸异丙烯酯体系的汽液平衡数据。结果表明,实验数据经Herington面积法热力学一致性检验。采用活度模型Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行了关联,计算结果与实验数据均较为吻合。同时关联得到了两方程的模型参数,可满足工程设计的需要。     

乙醇-甲苯-水-氟化钾液液平衡数据的测定及关联

实验采用液液平衡釜测定常压下、298.15 K时乙醇-甲苯-水-氟化钾(KF)四元体系的液液平衡数据,计算了水+KF混合萃取剂对乙醇的选择性系数和分配系数,二者都远大于1。采用Rajendran改进的Eisen-Joffe方程对液液平衡数据进行可靠性检验,计算方程的最大标准差为0.05,最低相关系数为0.993。并使用Aspen数据回归模块,采用NRTL模型对实验体系的液液平衡数据进行回归,得到相应热力学模型参数,将实验值与计算值进行对比,绘制了四元体系的拟三元液液平衡相图,结果表明,NRTL模型可以很好的关联实验数据,相对均方根差最大值为1.4626%。     

碳酸二甲酯—甲醇二元体系汽液平衡数据的推算与关联

利用共沸点数据,分别用Wilson,NRTL和UNIFAC方程模拟计算了碳酸二甲酯－甲醇二元体系在常压下的汽液平衡,3种不同模型的计算结果与实验值都较为吻合,其中以UNIFAC方程的拟合结果为最好。     

Genetic programming based models for prediction of vapor-liquid equilibrium

The design, operation, and control of chemical separation processes heavily rely on the knowledge of the vapor-liquid equilibrium (VLE). Often, conducting experiments to gain an insight into the separation behavior becomes tedious and expensive. Thus, standard thermodynamic models are used in the VLE prediction. Sometimes, exclusively data-driven models are also used in VLE prediction although this method too possesses drawbacks such as a trial and error approach in specifying the data-fitting function. For overcoming these difficulties, this paper employs a machine learning (ML) formalism namely “genetic programming (GP)” possessing certain attractive features for the VLE prediction. Specifically, three case studies have been performed wherein GP-based models have been developed using experimental data, for predicting the vapor phase composition of a ternary, and a group of non–ideal binary systems. The inputs to models consists of three pure component attributes (acentric factor, critical temperature, and critical pressure), and as many intensive thermodynamic parameters (liquid phase composition, pressure, and temperature). A comparison of the VLE prediction and generalization performance of the GP-based models with the corresponding standard thermodynamic models reveals that the former class of models possess either superior or closely comparable performance vis-a-vis thermodynamic models. Noteworthy features of this study are: (i) a single GP-based model can predict VLE of a group of binary systems, and (ii) applicability of a GP-based model trained on an alcohol-acetate series data for its higher homolog. The VLE modeling approach exemplified here can be gainfully extended to other ternary and non-ideal binary systems, and for designing corresponding experiments in different pressure and temperature ranges.     

甲基三氯硅烷-二甲基二氯硅烷-苯体系中二元体系的汽液平衡数据推算

在预测卤化硅烷体系性能时,通过改变溶液的混合规则来确定预测方案。估算了甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯相互之间组成的二元体系在恒压101.325 kPa下的相互作用参数,这种估算是基于把汽相看成理想溶液来实现的,而且采用matlab优化工具箱中的非线性最小二乘法用Wison模型关联了实验数据,预测结果比文献更逼近实验数据。这些二元体系汽液平衡数据为卤硅烷的生产提供了理论依据。     

含离子液体体系的二元液液相平衡的计算

离子液体是许多领域中逐渐推广的绿色溶剂。鉴于离子液体在双相化学和工业萃取过程中的应用,对含离子液体体系的液液相平衡的研究,将有利于科研和生产。本文以文献中提供的未进行过数据关联的含[Et3NH][Al2Cl7]、[Emim] [NTf2]、[Bmim][PF6]、[Penmim][PF6]、[Hxmim][PF6]、[Hptmim][PF6]、[Omim][PF6]等7种离子液体与苯(C6C6),三氯化磷(PCl3),正丙醇(C3H7OH),正丁醇(C4H9OH),正戊醇(C5H11OH)等组成的10个二元系的溶解度数据为基础,应用NRTL和UNIQUAC活度系数模型进行了关联计算,得到了相应的模型参数。通过比较计算值与实验值,结果令人满意,NRTL和UNIQUAC方程计算得到的10个体系的全体平均误差(AAD,Overall-average deviation)的平均值分别为3．228％和2．691％。同时,在应用NRTL和UNIQUAC活度系数模型对含离子液体的二元体系作相平衡数据的关联的时候,首次将相互作用参数由常用的对温度的线性函数关系改进为对温度的双曲线型函数关系,从而显著地提高了对上部会溶点计算的准确性。