甲苯和二甲苯体系固液平衡相图及其低共熔点对比

针对对二甲苯结晶相关由甲苯和二甲苯组成的二元和三元体系,选取固液相平衡计算模型—Van′t Hoff方程简式计算了由甲苯和二甲苯组成的二元和三元体系的液相摩尔分数与低共熔点温度及组成,并绘制了与甲苯有关的对二甲苯-甲苯-邻二甲苯、邻二甲苯-甲苯-间二甲苯、对二甲苯-甲苯-间二甲苯等3个三元体系的固液相平衡相图,对比分析...     

苯与甲苯及C8芳烃体系固液相平衡计算

针对对二甲苯结晶体系中由苯与甲苯及C₈芳烃组成的二元、三元及多元体系,选取了固液相平衡计算模型—Van′t Hoff方程简式,利用该模型计算二元、三元及多元体系的低共熔点温度及对应的低共熔点组成,并绘制三元体系固液相平衡相图。结果表明：由Van′t Hoff方程简式得到的苯-对二甲苯二元体系固液相平衡计算结果与文献数据吻合较好,表明所选固液相平衡计算模型适合于由苯与甲苯及C₈芳烃组成的体系固液相平衡计算;利用Van′t Hoff方程简式计算得到了由苯与甲苯及C₈芳烃组成的二元、三元、四元、五元和六元体系的低共熔点温度及组成,并预测了苯-甲苯和苯-乙苯二元体系的液相摩尔分数,利用这些数据绘制了对二甲苯-甲苯-苯、对二甲苯-乙苯-苯、苯-乙苯-甲苯3个三元体系的固液相平衡相图,这些数据和相图未见文献报道,可为PX结晶相关的苯与甲苯及C₈芳烃组成的体系固液相平衡研究提供理论指导和依据。     

三元体系SrCl2+MgCl2+H2O298K相平衡测定及计算

为了获取锶镁共存氯化物体系298 K下各盐结晶形式,采用等温溶解平衡法研究了298 K下三元体系SrCl_2+MgCl_2+H_2O的相平衡关系,测定了该体系平衡时液相中各组分的溶解度、密度、折光率,采用Schreinemakers湿渣法及X-ray粉晶衍射法联用确定了平衡固相组成,根据溶解度数据和固相组成绘制了三元体系相图、密度-组成图、折光率-组成图。研究发现:该三元体系298 K稳定相图由2个共饱点,3条单变量曲线和3个结晶相区组成。对比该三元体系298、323、348、373 K相图可知:氯化镁结晶形式未发生改变,而氯化锶结晶形式受温度影响较大,分别存在SrCl_2·6H_2O、SrCl_2·2H_2O、SrCl_2·H_2O这3种结晶形式。根据实验数据拟合了离子作用参数θ,ψ,并采用Pitzer模型对该三元体系298、323、348、373 K的相平衡进行理论计算,实验数据和计算数据吻合较好。     

间二甲苯-磷酸-水三元体系的液-液相平衡

实验测定了不同温度下,间二甲苯-水二元体系和间二甲苯-磷酸-水三元体系的液-液相平衡数据。研究了磷酸中的杂质Fe~(3+)、Al~(3+)和Mg~(2+)对间二甲苯-磷酸-水三元体系相平衡的影响,以及杂质在两相中的分配情况。研究结果对共沸精馏浓缩磷酸提供了必要的理论依据和基础数据。     

对二甲苯结晶过程的固液相平衡研究

使用Van’t Hoff方程、Hildebrand方程和冰点降低常数法计算了PX-MX二元体系的固液平衡相图,计算结果表明,3种计算方法均与实验结果吻合很好。使用冰点降低常数法计算混合二甲苯多元体系的低共熔点组成,计算结果表明,含有EB的多元体系,其液相不能当作是理想溶液,不含EB的多元体系,其液相可以近似当作是理想溶液,在工业生产分析时,PX-MX-OX-EB可以近似为PX-MX-OX三元体系。根据冰点降低常数法的计算结果,绘制了PX-MX-OX三元体系的固液平衡立体相图,并分析了不同工业原料中对二甲苯的结晶过程,计算结果表明,PX结晶过程的回收率都受到低共熔点的限制,对于PX质量分数为21.5%的低含量进料,PX最大回收率为67%,对于PX质量分数为83.72%的高含量进料,PX最大回收率为97%。     

303.15 K三元体系 CaCl2-MgCl2-H2O相平衡实验及计算

为了实现高盐废水的资源化利用,回收钙镁无机盐产品和解决水环境问题,通过采用等温溶解平衡法研究303.15 K下三元体系CaCl₂-MgCl₂-H₂O的固液相平衡关系,测定该体系平衡液相中的各组分的溶解度、密度及折光率,采用X-ray粉晶衍射法结合Schreinemakers湿渣法确定平衡固相的组成,根据溶解度、密度及折光率数据,绘制了三元体系相图、三元体系示意图、溶解度-密度-折光率组成图。实验结果表明：该体系在303.15 K下有1种复盐生成,稳定相图由2个共饱和点,3条单变量曲线以及3个平衡固相结晶区,分别为2个单盐结晶区(CaCl₂·6H₂O和MgCl₂·6H₂O)和1个复盐结晶区(2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O)。同时,基于Pitzer模型,结合相关参数对该三元体系303.15 K的相平衡进行溶解度计算。通过对比发现,实验数据和计算数据基本吻合。     

C~#语言计算绘制Pb-Sn二元金属相图

针对物理化学实验教学中的Pb-Sn二元金属体系的相图,采用C~#高级计算机语言编制了程序,结合文献中该体系的热力学参数,快捷方便地获得了该二元相图的液-固相平衡线的组成和温度数据,并绘制了该二元体系的相图。将计算的该体系的最低熔点的组成和温度数据与文献报道的数据进行了比较,发现两者吻合很好,说明该二元体系的相图计算是准确可靠的,将其用于学生相图实验数据的比较,可以促进物理化学相图的实验教学。     

苯丙烯-苯乙酮-苯异丙醇汽液平衡测定与关联

采用单级循环汽液平衡装置测定常压下苯丙烯-苯乙酮-苯异丙醇(CA)体系中苯丙烯-苯乙酮、苯乙酮-苯异丙醇、苯丙烯-苯异丙醇二元及苯丙烯-苯乙酮-苯异丙醇三元体系的汽液平衡数据,分别以NRTL和UNIQUAC为相平衡模型对实验数据进行关联,从而确定相平衡模型及组分间的交互参数,并采用Herington面积法对二元汽液平衡...     

苯-噻吩-二甲基亚砜体系等压汽液相平衡研究

采用汽液双循环相平衡仪测定了101.33 k Pa下苯-噻吩、苯-二甲基亚砜及苯-噻吩-二甲基亚砜的等压汽液相平衡数据。两组二元体系实验数据均通过了Herington面积法的热力学一致性检验,分别采用NRTL和UNIQUAC活度系数模型对二元体系实验数据进行热力学关联,得到了相应的模型参数,温度偏差和汽相组成偏差,关联结果表明两种模型均能较好的关联实验数据,其中UNIQUAC模型的关联结果稍优于NRTL。利用二元体系UNIQUAC模型参数预测三元体系汽液平衡数据,预测值与实验值相比,平均温度偏差1.37 K,汽相各组分平均绝对偏差均在3%以内,获得了较优的预测结果,从而为工业上苯-噻吩萃取精馏分离过程提供可靠的热力学基础数据。     

三元体系LiBr-Li2SO4-H2O 298 K相平衡

为了获取地下卤水中的锂盐的溶解和析盐规律,进一步指导开发宝贵的液态锂资源,文中采用等温溶解平衡法研究了三元体系LiBr-Li_2SO_4-H_2O在298 K时的固液稳定相平衡关系,测定了平衡溶液的饱和溶解度和密度,并根据饱和液相组成、湿固相组成和对应的平衡固相绘制了等温溶解度图和密度-组成图。结果表明:三元体系在298 K时的相图为简单共饱和型相图,平衡固相中无复盐和固溶体形成;该体系的相图由一个共饱点E,2条单变量溶解度曲线AE和BE,2个单盐结晶区组成,其中结晶区分别对应于二水溴化锂和一水硫酸锂;在三元体系中,溴化锂对硫酸锂有明显的盐析作用,且一水硫酸锂的结晶区远大于二水溴化锂。平衡液相对应的饱和固相由湿渣法和XRD确定。     

2,4/2,6-二氨基甲苯固液相平衡测定及关联

采用差示扫描量热法测定了2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯的二元固液相平衡数据,绘制出相应的简单低共熔型二元相图。物系低共熔摩尔分数组成和温度为:2,4-二氨基甲苯(x_1)+2,6-二氨基甲苯(1-x_1),x_1=0.4999,T=336.56 K。分别采用理想溶液模型、Wilson方程、λh方程和Ott经验方程对固液平衡数据进行关联,温度平均标准偏差1.89、0.15、0.21和0.05 K。关联结果表明Wilson方程、λh方程和Ott经验方程对固液平衡数据关联精度较高,均能很好的关联该二元固液相平衡数据,但基于Wilson方程的参数只有两个,所以优先选择Wilson方程进行数据关联。固液平衡的测定和关联为该体系工业生产、回收提纯及理论研究提供重要的固液相平衡数据。     

用脉动塔法分离提纯对二甲苯

美国菲立浦石油公司从1957年起就采用分步结晶法分离混合二甲苯。这一方法的原理是基于对二甲苯的熔点较高(对二甲苯的熔点是55.9℉,邻二甲苯是-13.4℉,间二甲苯是-54.2℉)以及异构体系统中的液固平衡特点,第一步先在最终温度为-63℉的刮壁冷却器中结晶,得到的浆状物中含对二甲苯晶体约65～68%;第二步再在最终温度为0℉的第二冷却器中结晶,然后送至连续精炼塔精炼。     

2,6-2,3/3,4-二氯硝基苯二元体系固液相平衡的测定和关联

通过差示扫描量热法测定了2,6-二氯硝基苯-2,3/3,4-二氯硝基苯2个二元体系的固液相平衡数据,绘制出相应的共熔型二元相图,采用NRTL方程对固液平衡数据进行关联。关联结果表明:NRTL方程对固液平衡数据关联精度较高,2个二元体系共晶点的2,6-二氯硝基苯的摩尔分数分别为0.500 0和0.300 0,最低共熔温度分别为308.55 K和294.45 K。     

不同温度下三元体系NH4H2PO4-NH4Cl-H2O的相平衡测定与关联

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NH₄H₂PO₄-NH₄Cl-H₂O在303.15、323.15、333.15和343.15 K下的固液相平衡关系。通过湿渣法与X射线衍射法相结合鉴定了平衡固相组成,绘制了该三元体系在不同温度下的平衡相图。结果表明：该体系在各温度下的相图中都包含1个共饱和点,2条单变量曲线,3个结晶区。采用Pitzer-Harvie-Weare模型对实验数据关联计算,计算值与实验值的平均相对偏差(RAD)和均方根差(RMSD)最大分别为3.18和0.98,实验值与计算值吻合。实验结果可为该体系的共结晶研究提供必要的热力学数据。     

乙苯或二甲苯和异丙醇二元体系等压汽液相平衡

用经E llis汽液平衡釜验证的自制汽液平衡釜测定了异丙醇+乙苯及异丙醇+邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯4个二元液系在压力为99.80 kPa时的等压汽液平衡数据,并进行了热力学一致性检验。用UNIQUAC模型处理了实验数据,得出了二元体系的混合自由能。这不仅为二元液系混合体系充实了实验数据,还为二元液系的热力学研究丰富了理论依据。     

蒸馏-结晶耦合分离乙酸-邻二甲苯的研究

蒸馏-结晶耦合技术是涉及汽-液、固-液平衡的新型分离技术,适用易结晶物质分离,近来也应用到形成恒沸物或组分的挥发度非常接近的难分离物系和形成低共熔物的二元物系.采用蒸馏-结晶法分离乙酸-邻二甲苯,以此二元体系的汽液、固液平衡相图为理论依据,结合实验验证了蒸馏-结晶耦合技术能够打破并超越共沸组成限制,提高产品的纯度.证明采用蒸馏-结晶耦合技术分离具有共沸物的二元体系是可行的,结晶产品乙酸纯度可达到91%.     

三元体系硼酸钾+硼酸铷+水和硼酸铷+硼酸镁+水323 K相平衡

含硼卤水中硼酸根存在形式多样,给硼酸盐的分离纯化带来一定难度,开展含硼体系相平衡研究,可为含硼卤水综合利用工艺制定提供支撑。采用等温溶解平衡法研究了323 K下三元体系硼酸钾+硼酸铷+水和硼酸铷+硼酸镁+水的相平衡关系,测定了上述两个体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度、折光率,根据溶解度数据和固相组成绘制了三元体系相图、密度-组成图、折光率-组成图。研究发现:两个三元体系均为简单共饱和型,无复盐或固溶体生成。两个三元体系相图均为水合物Ⅰ型相图,由1个共饱点,2条单变量曲线和2个结晶区组成。研究还对三元体系硼酸铷+硼酸镁+水在323和348 K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。     

水-醋酸-二异丙醚三元体系液液相平衡数据的测定

实验测定了水-醋酸-二异丙醚三元体系在293.15 K、303.15 K的液液相平衡数据.分别采用Othmer-Tobias和Bachman方程对实验数据进行了可靠性检验,相关性系数均大于0.983.绘制了三元液液平衡相图.     

苯、间二甲苯-水二元体系汽液相平衡

采用改进的Partt釜测定了在0.1013MPa下,苯-水和间二甲苯-水二元部分互溶体系的汽液相平衡数据,经热力学一致性检验表明,测定数据可靠。     

三元体系Na_2B_4O_7-MgB_4O_7-H_2O 273 K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了三元体系Na_2B_4O_7-MgB_4O_7-H_2O 273 K稳定相平衡关系。测定了该体系平衡时各组分的溶解度,根据实验数据和固相组成绘制了三元体系Na_2B_4O_7-MgB_4O_7-H2O 273 K等温相图。实验结果表明:该体系组分之间没有形成复盐和固溶体,属于简单共饱和型体系;体系的稳定相图由1个共饱点,2条单变量曲线,2个固相结晶区组成,结晶区分别对应Na_2B_4O_7·10H_2O和MgB_4O_7·9H_2O。文中还对该三元体系在不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。