乙腈-正丙醇-N,N-二甲基甲酰胺体系的等压汽液平衡

用改进Rose釜测定了101.3 kPa下乙腈-正丙醇、乙腈- N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、正丙醇-N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈-正丙醇- N,N- 二甲基甲酰胺(DMF)体系的等压汽液平衡数据,并通过了热力学一致性检验,用Wilson、NRTL模型对三个二元体系的汽液平衡数据进行关联,效果良好.由关联得到...     

乙腈+水+离子液体等压汽液平衡测定与计算

采用改进的Ellis平衡蒸馏仪测定了乙腈+水+1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([EMIM][DEP])、乙腈+水+{1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][OAC])+[EMIM][DEP]}常压(101.3 kPa)等压汽液平衡(VLE)数据。实验结果表明，备选离子液体可促进水+乙腈混合物的分离并消除其共沸点。借助NRTL模型成功关联了含离子液体的三元和四元VLE实验数据，获得了乙腈-[EMIM][DEP]、水-[EMIM][DEP]和[EMIM][OAC]-[EMIM][DEP]二元交互作用参数。应用COSMO-SAC预测了实验VLE，结果令人满意。量化计算表明可与水形成强相互作用的离子液体更易促进乙腈与水的分离。     

含离子液体水-醋酸物系等压汽液平衡

在100 kPa下,用改进的Ellis双循环汽液平衡釜测定了含离子液体三乙基铵醋酸盐([N2,2,2,H][AC])质量分数分别为5%,10%,20%时水-醋酸体系的等压汽液平衡数据,并研究了离子液体对水-醋酸体系汽液平衡的影响。实验结果表明:当水-醋酸体系中[N2,2,2,H][AC]的质量分数为5%时水-醋酸二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,但是偏离程度比较小;当[N2,2,2,H][AC]的质量分数增加为10%和20%时,偏离程度增大,[N2,2,2,H][AC]对水-醋酸体系表现出明显的盐效应,使水对醋酸的相对挥发度发生改变;随着离子液体[N2,2,2,H][AC]质量分数增大,水-醋酸体系的盐效应越明显,水对醋酸的相对挥发度也随着增加。[N2,2,2,H][AC]可以做为水-醋酸物系萃取精馏分离的有机盐,所测得的汽液平衡数据可为水-醋酸物系萃取精馏的工艺改进、模拟计算提供热力学基础数据。     

丙酮-正丙醇体系汽液平衡的研究

本文用改进的Dvorak—Boublik汽液平衡釜,测定了丙酮-正丙醇二元体系在30℃、35℃和40℃的三组怛温数据,还测定了在760mmHg压力下的一组恒压数据。上述数据用三参数RK方程、二参数Wilson方程和UNIQUAC方程进行关联,关联结果与所测定的平衡数据进行对比,获得了满意的结果。     

离子液体对乙腈-水体系汽液平衡的影响

测定了恒压下乙腈-水-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]~+[BF_4]~-)和乙腈-水-1-乙基-3-甲基咪唑硝酸盐([EMIM]~+[NO]_3]~+)的汽液平衡数据,采用NRTL模型对实验数据进行了关联,最大偏差为-0.0306.结果表明,离子液体可以破坏乙腈-水的共沸点,增大乙腈-水在乙腈浓度较高时的相对挥发度.乙腈-水体系的相对挥发度随着离子液体亲水性的增强而增大.     

正丙醇-水-复合溶剂体系等压汽液平衡研究

采用新型双循环沸点仪,测定了100 kPa下正丙醇-水-复合溶剂体系的等压汽液平衡数据。实验结果表明:乙二醇与醋酸钾组成的复合溶剂可消除正丙醇-水的共沸点,并显著提高正丙醇-水的相对挥发度;随着复合溶剂质量分数的增加,正丙醇对水的相对挥发度增大;此复合溶剂可作为萃取精馏正丙醇-水体系的溶剂,适宜的质量分数约为60%。用有序双液(NRTL)方程对实验数据进行了关联,关联结果良好,温度标准偏差为0.45 K,气相组成标准偏差为0.008 7。     

离子液体对乙腈-水共沸物系汽液平衡的影响

选择离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（Bmin[Cl]）作为分离乙腈-水共沸物系的溶剂。在0.101MPa下测定了在离子液体Bmin[Cl]含量为10%、20%和30%时乙腈-水物系的汽液平衡数据。实验结果表明,离子液体Bmin[Cl] 可以提高乙腈对水的相对挥发度,离子液体Bmin[Cl]含量在20%以上时可以消除乙腈-水物系的共沸点。离子液体Bmin[Cl]可以用作分离乙腈-水物系的萃取剂。用改进的Furter方程对数据进行了关联,得到了离子液体Bmin[Cl]对乙腈-水物系的盐效应参数。     

苯—正丙醇—氯化锂体系汽液平衡

本文报导了在760×1.333×10~2Pa压力下溶有不同浓度氯化锂的苯-正丙醇体系汽液平衡的实验数据。以拟二元体系处理溶盐三元体系,并用Herington方法对无盐及溶盐体系的实验数据作了热力学校验。用Van Laar方程关联溶盐体系,得到了较满意的结果。     

含离子液体醋酸-醋酸正丙酯物系等压汽液平衡

用Ellis双循环汽液平衡釜测定在常压下2种醋酸正丙酯-醋酸-离子液体的等压汽液平衡数据,即醋酸正丙酯-醋酸-三丁基铵醋酸盐([N4,4,4,H][AC])和醋酸正丙酯-醋酸-三辛基铵醋酸盐([N8,8,8,H][AC])。实验结果表明:当加入[N4,4,4,H][AC]和[N8,8,8,H][AC]后,醋酸正丙酯-醋酸二组分物系的汽液平衡线发生了偏离,[N4,4,4,H][AC]和[N8,8,8,H][AC]表现出盐效应,醋酸正丙酯对醋酸的相对挥发度发生改变。离子液体对醋酸正丙酯-醋酸的盐效应顺序为:[N4,4,4,H][AC][N8,8,8,H][AC]。因此,[N4,4,4,H][AC]和[N8,8,8,H][AC]可以作为醋酸正丙酯-醋酸物系萃取精馏的溶剂,汽液平衡数据的测定可为分离过程优化设计提供依据。     

含离子液体乙醇-水物系等压汽液平衡数据的测定

用Ellis双循环汽液平衡釜测定了101.32 kPa下乙醇 水 三乙基铵硫酸氢盐(N-2,2,2,H］HSO4)的等压汽液平衡数据。实验结果表明,当［N-2,2,2,H］HSO4的摩尔分数为5%时乙醇 水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,［N-2,2,2,H］HSO4摩尔分数为10%、20%时,偏离程度增大;［N-2,2,2,H］HSO4表现出盐效应,使乙醇对水的相对挥发度发生改变,消除了乙醇 水物系的共沸点;含量越大,盐效应越明显。随着［N-2,2,2,H］HSO4含量的增加,乙醇对水的相对挥发度也随着增加;与其他离子液体相比较,［N-2,2,2,H］HSO4具有低成本、高效率的优点,可以作为乙醇-水物系萃取精馏分离的有机盐。用NRTL模型对数据进行了关联,关联的结果和实验计算值相当,符合实验趋势。     

基于COSMO-RS模型研究基团修饰[EMIM][OAC]的离子液体对乙腈-水汽液平衡的影响

以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][OAC])为基准,通过分别在阴阳离子上修饰胺基(-NH₂)、羟基(-OH)、腈基(-CN)、卤素(Br、F)等,虚拟设计了15 种阳离子和21 种阴离子组成的离子液体(IL)。采用基于COSMO-RS 模型的COSMOthermX 软件计算了所设计的离子液体对乙腈-水混合物恒压汽液相平衡的影响,探索了修饰基团的种类、离子液体结构对乙腈相对挥发度的影响规律。研究发现,在阳离子碳链上修饰-NH₂,阴离子(醋酸根和丙酸根)羰基的邻碳上进行单一的-OH 修饰能促进乙腈与水的分离,且阳离子修饰的-NH₂ 数越多,促进分离的效果越明显,其他嫁接方式未取得好的分离效果。虚拟设计的两种阳离子(1-胺乙基-3-甲基咪唑、2,2,2-三胺乙基-3-甲基咪唑)与3 种阴离子(羟基乙酸、2-羟基丙酸、2-羟基-3-胺基丙酸)组合的离子液体分离效果明显比[EMIM][OAC]好。     

用NRTL方程计算含离子液体体系的汽液平衡

离子液体作为环境友好溶剂在反应和分离过程中具有良好的应用前景,含离子液体体系汽液平衡的计算及模型化研究具有重要的理论和实际意义.采用非电解质溶液NRTL方程表示溶液的非理想性,关联了［bmim］［PF₆］H₂O及［C₈mim］［PF₆］H₂O二元体系的等温汽液平衡,关联误差在2%之内;预测了这些体系在其他温度下的汽液平衡,预测的总平均误差均在5%之内.通过关联不同温度下有机物在离子液体C₈H₁₄S₂O₄F₆N₃和C₉H₁₆S₂O₄F₆N₃中的无限稀释活度因子的实验数据,得到了有关NRTL方程的二元作用参数,在此基础上预测了离子液体对二元共沸体系汽液平衡的影响.结果表明,含离子液体体系的汽液平衡可以采用传统的非电解质溶液模型如NRTL方程来描述,离子液体的“盐效应”可以显著改善组分的相对挥发度甚至消除共沸现象.     

四氢呋喃-水-正己烷体系等压汽液平衡研究

用改进Rose釜测定了100 kPa下四氢呋喃-水、四氢呋喃-正己烷、四氢呋喃-水-正己烷体系(互溶区域)的等压汽液平衡数据。汽相非理想性通过逸度系数的计算进行校正,液相非理想性归结到活度系数中予以校正。用非线性最小二乘法关联了二元体系的汽液平衡数据,得到NRTL/UNIQUAC模型参数。利用得到的二元模型参数,结合部分三元汽液平衡数据,关联得到水-正己烷体系的模型参数。由关联得到的3对二元模型参数预测另一部分的三元汽液平衡数据,实验值与预测值基本吻合。     

二甲基硫醚-二硫化碳-甲醇体系等压汽液平衡

用泵式沸点仪测定了100 kPa下二甲基硫醚-二硫化碳、二甲基硫醚-甲醇2个二元系以及二甲基硫醚-二硫化碳-甲醇三元系在不同液相组成时的汽液平衡数据,用Wilson、NRTL、Margules和van Laar模型分别对2个二元系活度系数进行关联,用最小二乘法求出其液相活度系数模型参数,用这些模型参数来计算其汽相组成y,根据过量Gibbs自由能函数Q(GE/RT),采用间接法由Tpx推算了2个二元系的汽相平衡组成。用所得的液相活度系数计算2个二元系的过量吉布斯自由能函数GE/RT,并由2个二元系与三元系回归出二硫化碳-甲醇二元系的NRTL模型参数。用3个二元系NRTL模型参数对所测的三元系数据进行关联,建立三元系汽液平衡的热力学模型并计算平衡时的汽相组成y和泡点温度。分别由Herington法和McDermott-Ellis法对2个二元系和三元系进行热力学一致性检验,结果表明这些相平衡数据满足热力学一致性。     

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。     

光学戊醇与其乙酸酯体系等压汽液相平衡研究

用静态法分别测定了在298.15—413.15 K,乙酸2-甲基-1-丁酯饱和蒸汽压,进一步用Antoine方程关联实验数据,得到Antoine方程3个参数A=22.823 7,B=4 490.6,C=-14.377 66。采用双循环汽液平衡釜,测定了100 kPa下2-甲基-1-丁醇/乙酸2-甲基-1-丁酯二元体系的x-y-t数据和活度系数,并通过热力学一致性检验。结果表明:2-甲基-1-丁醇与乙酸2-甲基-1-丁酯可形成二元最低共沸物,共沸点温度为128.19℃,共沸组成摩尔分率x1=0.754 5。分别采用Wilson和NRTL模型对汽液平衡数据进行了关联,计算出相应的汽相组成和温度,并与实验值比较,其平均偏差分别小于0.003 7和0.004 12,为建立2-甲基-1-丁醇和乙酸2-甲基-1-丁酯的精馏分离数学模型提供了基础数据。     

醋酸+二甲基亚砜等压汽液平衡研究

二甲基亚砜可作为水+醋酸体系的萃取共沸剂,文中用改进的Rose汽液平衡釜,测定101.33 kPa下醋酸+二甲基亚砜二元体系的等压汽液平衡数据,实验数据通过了热力学一致性逐点校验。考虑醋酸在汽相中的缔合效应和非理想性,分别采用van Laar,Wilson和NRTL模型对醋酸+二甲基亚砜体系的汽液平衡数据进行关联,得到了相应的模型参数和关联偏差。结果表明,NRTL模型关联结果较好,温度平均绝对偏差0.26 K,醋酸在汽相中的平均绝对偏差为0.002 7,可为醋酸萃取精馏工艺设计提供必要的基础数据。