汽液相平衡测定技术的研究进展

汽液相平衡数据对于化工生产中液体混合物分离工艺参数的确定有着十分重要的意义。选择正确的测定方法,是准确有效地测定汽液相平衡数据的前提。介绍了目前国内外应用汽液相平衡数据测定方法的原理及优缺点。     

丙烯酸-醋酸二元体系等温汽液相平衡数据的测量和关联

用静态总压法实测了丙烯酸-醋酸二元体系在313.15~353.15 K下等温汽液相平衡数据,用W ilson和NRTL活度系数模型关联了实验数据,结果表明,实验数据可靠,两个模型拟合精度均良好。     

CF4+C3H8体系汽液相平衡

引言利用LNG冷能发电是目前应用较广,研究较多,技术要求最高的冷能利用技术。常规使用的冷能发电循环主要包括有机朗肯循环,LNG利用率一般不高于14%。为提高LNG冷能低温动力循环的利用率,本文作者提出一种带吸收器的新型高效低温动力循环,采用CF4-C3H8作为混合工质对,以单位LNG输出功和可用能利用率为性能参数对循环进行计算,并与常规丙烷朗肯循环(ORC)     

一个计算高压汽液相平衡的对应态方法

本文作者之一在文献中曾提出了一个通用四参数对应态方程.本文又从分析分子参数与宏观参数之间的基本关系出发,提出了一个包含适用于极性混合物的新的混合法则.使用该方程和此法则相结合的对应态方法,计算了包含由不同种类组分组成的22个二元系统的高压汽液相平衡,泡点压力与汽相成分计算值和文献实验值进行了比较,计算结果有较高的精度.文中还把本方法和LKP、LKWS方法作了比较.     

汽液相平衡测定的研究进展

介绍了汽液相平衡的测定方法、研究现状及气相色谱法在汽液相平衡研究中的应用.     

汽液双循环相平衡测定装置

建立了一套汽液双循环相平衡实验测定装置,并采用了磁力循环泵循环汽液两相流体、六通阀在线取样分析样品。装置具有平衡时间短、对测定体系和条件适应性广的特点。用已知体系的汽液平衡数据验证了装置的可靠性。并测定了正戊烷-苯体系30℃和55℃的等温汽液相平衡数据,用W ilson和NRTL活度系数方程对测定的汽液相平衡数据进行了关联,W ilson方程的汽相组成平均误差为0.006 5,NRTL方程的平均误差为0.007 3。     

二元体系汽液相平衡数据的测定与关联

在101.325 kPa下,测定了碳酸二甲酯-碳酸二乙酯二元体系在不同平衡温度时的汽相和液相的折光率,并用事先测定的工作曲线拟合得到汽、液相的摩尔分率,用积分检验法检验其热力学一致性;用最小二乘法分别求出了碳酸二甲酯-碳酸二乙酯二元体系的液相活度系数Wilson,NRTL和UNIQUAC模型参数,由这些模型参数推算的结果与实验数据吻合很好。     

碳酸二甲酯-草酸二甲酯二元常压汽液相平衡

用气相单循环的玻璃平衡釜测定了碳酸二甲酯－草酸二甲酯二元系统的常压汽液相平衡数据。用积分法对其进行了热力学一致性检验。回归得到了草酸二甲酯的Antoine方程参数。用Wilson活度系数方程对实验数据进行了关联,取得了较好的结果。     

氢化松节油体系汽液相平衡数据的测定与关联

氢化松节油的主要成分是蒎烷和α 蒎烯 ,采用改进了的Eills平衡釜测定常压下蒎烷 α 蒎烯体系的汽液相平衡数据 ,实验数据符合热力学一致性。同时 ,分别用理想模型、VanLaar模型、Wilson模型对实验数据进行了关联 ,Wilson模型的计算结果与实测结果偏差最小     

含盐多元体系汽液相平衡数据测定及预测

对甲醇／乙醇/水／NH_4NO_3四元体系中的有关含盐二元汽液相平衡数据进行了测定及关联．提出用化学滴定──色谱分析联合法确定含盐液相组成．关联所得的最佳参数用于该体系三元及四元汽液相平衡数据的预测,并与实验值作了比较．结果表明,预测值与实验值符合良好．     

水-乙酸-乙酸丁酯体系汽液平衡研究

用改进Rose釜测定了乙酸-乙酸丁酯、水-乙酸-乙酸丁酯(完全互溶区)体系在101.33 kPa下的汽液平衡数据。考虑乙酸的缔合效应,利用维里方程和Hayden-O'Connell(HOC)模型计算各组分的汽相逸度系数,校正汽相的非理想性,液相的非理想性全部归结到液相活度系数中予以校正。用NRTL,UNIQUAC模型对乙酸-乙酸丁酯的汽液平衡数据进行关联,并得到相应的模型参数、温度偏差和汽相组成偏差。比较二元体系的关联结果,用NRTL模型参数预测了三元汽液平衡数据,计算值与实验值吻合良好,预测精度较好,说明采用的模型参数是可靠的,能够为精馏的设计和模拟计算提供基础热力学数据。     

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。     

甲醇-甲醛-聚甲氧基二甲醚三元体系汽液平衡

聚甲氧基二甲醚(PODE_n)是一种含氧量较高的化合物,近年来更是发展为一种优质的柴油添加剂。在101.3 kPa恒定压力下,使用改进的汽液平衡双循环Rose釜测定了甲醇-甲醛-PODE₂三元体系汽液平衡数据。运用最大似然原理,在Aspen Plus软件中,分别采用NRTL、Wilson以及UNIQUAC三种活度系数模型对测定的三元汽液平衡数据进行回归,分别得到三个模型所对应的二元交互参数以及模拟计算值。通过对比模拟值与实验值,得到温度和气相组成的平均绝对偏差,分别小于1.10 K、0.0250和0.0240。三个模型的关联结果均适用于此体系,得到的二元交互参数能够应用于甲醇-甲醛-PODE₂三元体系的精馏设计,为相关物系的工业分离优化奠定了数据基础。     

乙醇-水-离子液体三元体系的气液平衡测定及其萃取精馏试验

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了乙醇-水-1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([MMIM]+[DMP]-)物系等压气液平衡数据。实验结果表明,加入[MMIM]+[DMP]-使气液平衡线偏离乙醇-水二组分物系的气液平衡线,[MMIM]+[DMP]-含量越高,偏离程度越大;[MMIM]+[DMP]-表现出盐效应,使乙醇对水的挥发度发生改变,消除了乙醇-水物系的共沸点;并以[MMIM]+[DMP]-作为乙醇-水物系萃取精馏的溶剂,进行了萃取精馏的小型工艺试验,结果塔顶乙醇质量分数达到99.5%,能够满足工业要求。     

四氢呋喃-乙醇-离子液体三组分物系汽液平衡

在100 kPa下,用汽液平衡釜测定了含离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM] BF4)的四氢呋喃-乙醇物系的等压汽液平衡数据.所测得的汽液平衡数据符合热力学一致性检验.利用UNIFAC方程对实验数据进行了关联,计算值与实验值的平均偏差为0.007,说明UNIFAC模型关联结果与实验结果吻合很好.实验结...     

甲醇-乙酸-丙酸多元体系汽液平衡

用新型泵式沸点仪测定了在100kPa下甲醇-乙酸、甲醇-丙酸、乙酸-丙酸3个二元体系以及甲醇-乙酸-丙酸三元系在不同液相组成时的沸点,并用间接法T-p-x(温度、压力和液相摩尔分数)推算了3个二元体系的汽相平衡组成。3个二元体系活度系数分别用Wilson模型、NRTL模型、Margules模型和van Laar模型进行关联,用最小二乘法求出了它们的液相活度系数模型参数,同时,用这些模型参数来计算它们的汽相摩尔分数。所得的液相活度系数来计算3个二元体系的过量吉布斯自由能函数,且所研究的所有体系中各组分之间不存在共沸点。用3个二元体系Wilson模型参数对所测的三元体系数据进行关联,建立该系统汽液平衡的热力学模型并计算平衡时的汽相摩尔分数和泡点温度。由面积积分法检验这些模型参数计算的3个二元体系相平衡数据,得到很好的热力学一致性。     

碳酸二甲酯-碳酸二乙酯-甲醇三元体系相平衡数据的推算

采用双循环汽液平衡釜测定了常压下碳酸二甲酯-碳酸二乙酯、碳酸二甲酯-甲醇、碳酸二乙酯-甲醇三组二元体系的汽液平衡数据,实验数据经Herington面积积分法检验符合热力学一致性。用Wilson模型分别对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,二者符合良好。利用二元体系的汽液平衡数据,由Wilson方程推算了碳酸二甲酯-碳酸二乙酯-甲醇三元体系的汽液平衡数据。为建立碳酸二乙酯和碳酸二甲酯、甲醇的精馏分离数学模型提供了基础数据。     

α-蒎烯+β-蒎烯+对伞花烃的减压汽液平衡

用Dvorak-Boublik双循环汽液平衡釜测定了三元体系α-蒎烯（1）+β-蒎烯（2）+对伞花烃（3）在53.3和80.0 kPa下的汽液平衡数据,采用McDermott-Ellis对三元体系的实验数据进行热力学一致性检验,所有数据均通过一致性检验。采用相关二元体系的NRTL模型参数预测α-蒎烯+β-蒎烯+对伞花烃三元体系在53.3和80.0 kPa下的汽液平衡数据。结果表明：三元体系在两个压力下平衡温度的最大绝对偏差分别是0.80和0.86 K,平均绝对偏差分别为0.30和0.39 K。该体系在53.3 kPa下α-蒎烯和β-蒎烯在汽相中的最大绝对偏差分别为0.0096和0.0102,平均绝对偏差分别为0.0033和0.0028;在80.0 kPa下α-蒎烯和β-蒎烯在汽相中的最大绝对偏差分别为0.0083和0.0081,平均绝对偏差为0.0049和0.0025。实验结果为松节油体系主要成分的分离提纯提供了基础数据。     

Vapor-Liquid Equilibrium of Copolymer＋ Solvent Systems： Experimental Data and Thermodynamic Modeling with New UNIFAC Groups

Vapor-liquid equilibrium （VLE） data for copolymer solutions are necessary for several chemical processes. However, VLE data for copolymer solutions in the published report are rare. In this study, experimental VLE data for binary systems copolymer＋solvent were obtained using a gravimetric-sorption apparatus. The studied systems were hexane＋poly （21% acrylonitrile-co-butadiene）, hexane＋poly （33% acrylonitrile-co-butadiene）, hexane＋poly （51% acrylonitrile-co-butadiene）, hexane＋poly （23% styrene-co-butadiene）, hexane＋poly （45% styrene-co-butadiene）, and benzene＋poly （44% styrene-co-methyl methacrylate） in the range 50-70℃. The experimental data were correlated with the UNIFAC and Elbro-FV group contribution models for the activity coefficient. Two sets of functional groups had been used to represent the monomers in copolymers： literature groups and new proposed groups. The mean deviations between experimental and calculated mass fractions about 2.4% with Elbro- FV and 13.3% with Zhong were observed when the groups proposed in this study were used, and of 3.5% for E1- bro-FV and 13.2% for Zhong, when literature grouns were used.