常压下环己烯-环氧环己烷-环己酮三元系汽液平衡的测定、预测及关联

H2O2氧化环己烯制备环氧环己烷时会产生环己酮等副产物,同时还有未反应完的环己烯。为了获得较纯的环氧环己烷需采用精馏将副产物和环己烯分离出来,精馏提纯需要相关体系的汽液平衡数据,因此采用改进的EC-2汽液平衡釜测定常压(101.33k Pa)下环己烯-环氧环己烷-环己酮三元体系汽液平衡数据。利用二元系汽液平衡数据拟合得到的Wilson方程配偶参数预测该三元体系的汽液平衡数据,并以汽相组成的误差平方和作为目标函数,用Wilson方程关联实验数据,结果表明预测值及关联值与实验值偏差较小,可满足工程上分离设计的需要。     

常压下环己烯-环氧环己烷二元汽液平衡数据的测定和关联

用分子氧对环己烯直接进行环氧化涉及到的内容之一是环己烯与环氧环己烷的分离.为了为二者的分离提供基础物性数据,采用了改进的EC-2型汽液平衡釜测定了常压下(101.33kPa)环己烯(1)-环氧环己烷(2)二元体系的汽液平衡数据,所得结果经检验符合热力学一致性.用Wilson方程对所测的汽液平衡数据进行了关联,求出了Wilson方程交互作用参数,并对汽液平衡的计算值与实验值进行了比较,发现二者偏差较小,可以满足工程上环己烯、环氧环己烷分离设计的需要.     

苯、甲苯和对二甲苯二元和三元系的汽液平衡

本文在改进的Dvorak-Boublik平衡釜中测定了101.33kPa下的苯、甲苯和对二甲苯三组二元系和一组三元系的汽液平衡(VLE)数据。对二元的实验数据作了热力学一致性检验和Wilson方程关联,又由回归二元数据得到的Wilson方程参数推算了三元VLE数据,并将其与测定的数据作了比较,两者符合得较好。     

常压下环氧环己烷-环己酮-环己醇三元系汽液平衡

H2O2氧化环己烯制备环氧环己烷时有环己酮、环己醇等很多副产物产生。为了获得较纯的环氧环己烷需采用精馏进行分离,精馏提纯需要相关体系的汽液平衡数据,因此采用改进的EC-2汽液平衡釜测定常压(101.33 k Pa)下环己酮-环己醇二元体系和环氧环己烷-环己酮-环己醇三元体系汽液平衡数据。利用二元系汽液平衡数据拟合得到的Wilson方程配偶参数预测该三元体系的汽液平衡数据,并以汽相组成的误差平方和作为目标函数,用Wilson方程关联实验数据,结果表明预测值及关联值与实验值偏差较小,可满足工程上分离设计的需要。     

常压下环己烯-环己酮二元体系汽液平衡研究

H2O2氧化环己烯合成环氧环己烷有很多副产物生成,如环己酮、环己醇等,为了获得较纯的环氧环己烷需采用精馏提纯的方法将副产物分离出来.而精馏提纯需要相关体系的汽液平衡数据,为此用改进的Rose汽液平衡釜测定常压下环己烯-环己酮二元体系汽液平衡数据,并对数据进行热力学一致性检验,结果表明实验数据符合热力学一致性.以汽相组成...     

3-羟基丁酸乙酯-巴豆酸乙酯-乙醇三元体系等压汽液平衡

在汽液双循环玻璃平衡釜中测定3-羟基丁酸乙酯、巴豆酸乙酯、乙醇的二元及三元体系的等压汽液平衡数据,用积分法对其进行了热力学一致性检验.回归实验数据得到3-羟基丁酸乙酯和巴豆酸乙酯的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.     

骨架镍催化1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺反应动力学研究

1-环己烯乙腈选择加氢是1-环己烯乙胺生产中的关键步骤之一。采用骨架镍催化剂在间歇高压釜中考察1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺的反应动力学。在消除内外扩散影响的条件下,通过测定催化加氢过程中1-环己烯乙腈浓度随时间的变化关系,获得了1-环己烯乙腈催化加氢动力学模型。动力学模型表明,1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺,对1-环己烯乙腈为零级反应而对氢压为一级反应。根据实验数据拟合出动力学参数,其中指前因子k0和活化能Ea分别为23.64和27.96 kJ mol 1。将动力学模型的方程、反应速率和反应物浓度的计算值和实验值进行比较,表明模型具有较高的拟合精度,能准确反映骨架镍催化1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺反应过程及其动力学特征。     

101.3kPa下异丙醇-异丁醇-正丁醇汽液平衡的测定与关联

用改进的Rose釜测定了101.3 kPa下异丙醇-异丁醇、异丙醇-正丁醇、异丁醇-正丁醇3个二元体系及异丙醇-异丁醇-正丁醇1个三元体系的汽液平衡数据。3组两元汽液平衡数据均通过了Herington热力学一致性检验,三元汽液平衡数据也通过了McDermett-Ellis热力学一致性检验。分别用Wilson、NRTL和UNIQUAC方程对二元汽液平衡数据进行了关联,得到了相应的模型参数及关联偏差。对于3个二元体系而言,Wilson和UNIQUAC模型方程比NRTL模型方程的关联效果好。最后运用关联得到的Wilson二元交互作用参数预测了三元体系的汽液平衡数据,平衡温度的平均绝对偏差为0.52℃,异丙醇的汽相摩尔组成平均绝对偏差为0.0057,异丁醇的汽相摩尔组成平均绝对偏差为0.0048,实验值与预测值基本吻合。     

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。     

环己烯选择催化氧化制环己烯酮反应动力学研究

以双醛淀粉Schiff碱钴配合物为催化剂,氧气为氧化剂,在排除传质阻力影响的条件下,对环己烯在气液固三相体系下选择催化氧化制取环己烯酮的反应动力学进行了研究。结果表明:搅拌速度、温度对环己烯氧化反应过程的影响显著。当转速达到400 r/min时,才能有效排除传质阻力的影响;随着温度的升高,环己烯反应速率加快。实验条件下环己烯的反应级数为1级。根据Arrhenius方程得到反应的活化能28.29 k J/mol、指前因子2 689.47 min-1,建立了动力学方程,经验证该方程可用于描述环己烯选择催化氧化制环己烯酮反应的动力学特征。     

DME-CO2-CH3OH和DME-CO2-C2H5OH体系的高压汽液相平衡研究

In this study, the Gibbs-Duhem equation was applied to make the thermodynamic consistency test and thermodynamic model estimation for systems of CO2-DME （dimethyl ether）, DME-CH3OH, CO2-CH3OH and DME-C2H5OH systems on the basis of the vapor-liquid equilibrium （VLE） experimental data in published reports. And the NRTL binary interaction parameters of the systems mentioned above were regressed by the VLE data and were subjected to a thermodynamic consistency test because the study showed that PR-NRTL model combination was appropriate for the four systems mentioned above. The regressed binary interaction parameters were used to estimate the VLE for DME-CO2-CH3OH at temperatures of 313.15K and 333.15K, and the estimated result was coincident with the experimental data. On the basis of the predicted VLE data for systems of DME-CO2-CH3OH and DME-CO2-C2H5OH, the VLE behaviors of the two systems were studied by the phase diagrams of these two ternary systems, with the forms of both the two dimensional and three dimensional phase diagrams, respectively.     

2,2-二甲基丁烷+乙醇、+正丙醇二元体系常压汽液平衡的测定

使用自行设计的汽液平衡釜测定了常压下2,2-二甲基丁烷+乙醇和2,2-二甲基丁烷+正丙醇二元体系的汽液平衡数据,所得到的汽液平衡数据通过了Herrington面积法热力学一致性检验。实验数据用NRTL方程进行关联,采用关联得到的模型参数计算相应的汽相组成,并与实验值比较。汽相组成的平均偏差小于0.02,这说明NRTL模型适用于所研究的二元体系。     

N-甲酰吗啉与苯的二元等压汽液平衡

石化系统、焦化行业，采用N-甲酰吗啉（NFM）溶剂精制芳烃受到极大重视，但可资利用的基础数据却极为贫乏，尚无等压汽液平衡数据。用改进的EC-2型汽液平衡釜，测定了常压下苯-NFM、甲苯-NFM二元体系汽液平衡数据，并用 NRTL 和 UNIQUAC 模型对实验数据进行了关联，得到了模型相应的二元交互参数。经Herington 面积法检验，上述数据满足热力学一致性要求，结果较为满意。研究结果填补了该项数据空白，完全能满足N-甲酰吗啉溶剂精制芳烃工程设计的需要。     

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。     

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。     

甲基二氯硅烷+甲基三氯硅烷+二甲基二氯硅烷+苯多元系常压汽液平衡研究

卤代硅烷的相平衡数据为硅烷生产所需,而这方面的研究又较缺乏,尤其是甲基乙烯基二氯硅烷生产中所需的汽液相平衡数据尚未见报道.今用新型泵式沸点仪测定了常压(101.325 kPa)下甲基二氯硅烷 甲基三氯硅烷 二甲基二氯硅烷 苯四元系及其四个三元体系和六个二元体系在不同液相组成时的泡点.由所测的二元系数据,用过量自由焓Q函数间接法推算了与之平衡的汽相组成.再用最小二乘法求出二元体系的最佳配偶液相活度系数模型参数.所得的六组最佳二元系Wilson模型参数符合热力学一致性,并用于该体系三元和四元系汽液相平衡数据的预测,将计算的泡点与实验测得的泡点作了比较,其拟合精度良好,关联结果令人满意,硅烷二元系、多元系的热力学模型及VLE数据可为该体系的分离设计提供必要的理论依据.     

热力学状态方程二元交互作用参数估算模型开发

基于气液平衡理论,建立了热力学状态方程二元交互作用参数估算模型。首先,结合气液平衡理论、状态方程以及相应的混合规则建立气液相平衡数学模型;然后以气相组成误差平方和与压力相对误差平方和之和作为目标函数,并使用计算机编程,利用单纯形法进行优化求解,实现了热力学状态方程二元交互作用参数估算模型的开发;最后,用该模型对5组二元气液平衡体系中的组分二元交互作用参数进行估算,并根据估算出的参数对各体系的气相组成进行预测,结果显示,预测值与实验值的平均相对偏差均小于1％,表明该模型计算结果准确,可应用于气液平衡计算中。     

Measurement of excess enthalpies using a high-pressure flow microcalorimeter and determination of binary interaction parameters for thermodynamic models

While an equation of state (EOS) plays a critical role in estimating thermodynamic properties, employing it in the determination of binary interaction parameters is extremely important. In general, these parameters can be determined from phase equilibrium data. However, data collection from experiments is a time-consuming and tedious process. In this study, after measuring the excess enthalpies of binary systems containing CO₂ by high-pressure flow isothermal microcalorimetry (IMC), we determined the EOS binary interaction parameters, specifically, the Peng-Robinson EOS binary interaction parameters. These binary interaction parameters obtained by IMC were compared with those obtained by vapor-liquid equilibrium (VLE) experiments. Hence, high-pressure flow IMC appears to be an effective method for the determination of interaction parameters that are used in the estimation of thermodynamic properties. Further, the Flory-Huggins interaction parameters of a binary mixture CO₂ containing with various mole compositions were also estimated by employing high-pressure IMC.     

Separation of isopropyl alcohol + isopropyl acetate azeotropic mixture: Selection of ionic liquids as entrainers and vapor-liquid equilibrium validation

Based on the COSMO-SAC model, 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate and 1-ethyl-3-methylimidazolium p-toluenesulfonate were selected from 30 ILs as entrainers to investigate the separation of the isopropyl alcohol + isopropyl acetate azeotrope. Two screening indicators, σ-profile and infinite dilution selectivity (S^∞), were adopted as the basis. The isobaric vapor-liquid equilibrium experiments for isopropyl alcohol + isopropyl acetate binary system and isopropyl alcohol + isopropyl acetate + confirmed ILs ternary systems were performed at the pressure of atmospheric pressure. The experimental measurement demonstrated that the adopt ILs enhanced the relative volatility of the above alcohol-ester azeotrope, leading to the elimination of the azeotropic point with a certain amount ILs. Meanwhile, the thermodynamic correlation for two systems containing ILs was explored with the NRTL model, which also reflects the extensive applicability of that by comparing the deviation between experimental and calculated data. And its binary interaction parameters were regressed, which can provide a basis for its simulation process.     

乙酸异戊酯+异戊醇和乙酸异戊酯+正己醇体系汽液平衡

在50.00和101.33 kPa下,采用改进的Rose汽液平衡釜测量乙酸异戊酯+异戊醇和乙酸异戊酯+正己醇体系的汽液平衡数据。乙酸异戊酯+异戊醇在50.00 kPa下形成最低共沸物。使用Herington法对汽液平衡数据进行热力学一次性检验,结果表明测得的汽液平衡数据符合热力学一致性。对实验数据使用NRTL、Wilson和UNIQUAC活度系数模型进行关联,回归获得相应的二元交互参数,模型计算的温度和组成与实验值相比均方差小于0.20 K和0.0050,表明3种模型的拟合结果与实验数据吻合较好。通过Wilson模型预测乙酸异戊酯+异戊醇体系在98.4 kPa时共沸点消失。为化工数据库增添了内容,为乙酸异戊酯体系的工程设计和进一步深入研究奠定了基础。