乙二醇和1,2-丁二醇二元气液平衡体系的研究及模型预测

为了研究乙二醇-1,2-丁二醇在不同真空度下共沸组成的变化规律及差压精馏分离的可行性,使用改进的Othmer气液平衡釜测定了1～100 kPa下乙二醇-1,2-丁二醇二元体系的气液平衡数据,均通过了热力学一致性检验。分别采用Wilson、NRTL和UNIQUAC方程对不同压力下的气液平衡数据进行整体关联,结果表明,UNIQUAC方程计算精度更高,可适用于1～100kPa下的相平衡计算。采用UNIQUAC方程计算了不同压力下乙二醇-1,2-丁二醇的共沸组成,共沸组成中乙二醇的摩尔分数随压力的降低呈非线性增加。操作压力由100降低至1kPa时,共沸组成中乙二醇的摩尔分数的变化可达到12%,推断乙二醇-1,2-丁二醇具有差压精馏分离的可行性。     

乙二醇-1,4-丁二醇二元物系6.67kPa下汽液平衡研究

煤制乙二醇过程中产生的副产物1,4-丁二醇对获得高纯度的乙二醇有着重要影响。采用真空精馏方法分离提纯,进行设计计算时,需要乙二醇-1,4-丁二醇汽液平衡数据。为此在6.67 k Pa压力下测定了乙二醇-1,4-丁二醇的汽液相平衡数据,并进行了热力学一致性检验,结果表明实验数据符合热力学一致性。分别用Wilson和NRTL模型对实验数据进行关联,发现两个模型误差都不大,均可满足工程设计的需要。     

碳酸二甲酯-碳酸二乙酯二元体系汽液平衡数据的测定与关联

采用双循环汽液平衡釜测定了101.33 kPa下碳酸二甲酯-碳酸二乙酯二元体系在363.3—398.9 K的汽液平衡数据。实验数据经面积积分法检验符合热力学一致性。分别采用Wilson和NRTL模型对该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,其平均偏差小于0.004 6,表明二者符合良好,这为建立碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的精馏分离数学模型提供了基础数据。     

常压下叔丁醇-水-乙二醇体系汽液平衡测定与关联

在常压(101.3 kPa)下,采用改进的Othmer汽液平衡釜测定了叔丁醇-乙二醇体系的汽液平衡数据,对所测得的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。用NRTL模型对叔丁醇-乙二醇体系的汽液平衡数据进行关联,得到二元交互作用参数,并用这些参数计算汽相组成及平衡温度,计算结果与实验数据吻合。测定了叔丁醇-水-乙二醇三元体系的汽液平衡数据,乙二醇存在下,叔丁醇-水体系的相对挥发度大幅提高,证明乙二醇是萃取精馏分离叔丁醇-水体系的优良溶剂。     

常压下环己烷-环氧环己烷二元体系汽液平衡研究

合成环氧环己烷的反应液中常含有环己烷,为获得高纯度的环氧环己烷产品,可采用精馏方法进行分离。而精馏设计计算需要环氧环己烷-环己烷二元体系汽液平衡数据,为此用改进的Rose汽液平衡釜在常压(101.3 kPa)下测定该二元体系的汽液平衡数据,并对所测得的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。以汽相组成的误差平方和作为目标函数,分别用Wilson方程和NRTL方程关联实验数据,得到分子交互作用能量参数,并对汽液平衡计算值与实验值进行比较,发现二者偏差较小,可以满足工程上分离设计的需要。     

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。     

乙醇-水体系汽液平衡数据的测定与关联

用鼓泡平衡釜测定了乙醇-水系统在常压下的汽液平衡数据,用Wilson方程关联实验数据,实验数据计算值和测定值能较好的符合并得到了乙醇—水的模型参数,汽相组成平均偏差为-0.146(摩尔分数)。此外,还讨论了加入萃取剂对乙醇-水系统汽液平衡的影响。     

二氯甲烷-甲醇-丙酮-水体系汽液平衡测定和关联

二氯甲烷-甲醇-丙酮-水四元体系常见于化工、医药等行业生产的废液中,该体系分离回收的前提是进行汽液平衡数据的测定。现利用单级循环汽液平衡釜测定了二氯甲烷、甲醇、丙酮、水混合液中的6组二元体系在常压下的汽液平衡数据,同时对其进行了点对点法热力学一致性校验。实验中采用SP-6800型气相色谱仪分析汽液相组成,并运用Matlab中的非线性最小二乘法分别关联6组二元体系的汽液相组成,从而得到6对Wilson模型参数,并计算出相应的汽相组成。此外,还测定了二氯甲烷-甲醇-丙酮-水四元体系在100 kPa下的汽液平衡数据,并用关联出的6对模型参数计算该四元体系的汽液平衡数据。将计算结果与实验结果进行对比,实验值与计算值间的绝对偏差均小于0.05。实验结果表明Wilson模型的拟合精度高,适合于关联二氯甲烷、甲醇、丙酮、水体系。实验和计算结果为萃取精馏分离二氯甲烷、甲醇、丙酮、水混合液提供了一定的基础数据。     

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.     

Determination and correlation of VLE data for ethylene glycol and 1,2-butanedioi system

为解决合成气经由草酸酯制乙二醇反应过程中产生的副产物1,2-丁二醇与乙二醇的分离问题,利用改进的Ellis汽液平衡釜测定了乙二醇-1,2丁二醇二元体系常压下汽液平衡数据,并通过Herington规则验证了实验结果符合热力学一致性.分别用Wilson和NRTL模型对实验数据进行热力学关联,得到了相关的模型参数并计算了该二元体系不同摩尔分数2种组分的活度系数值,预测了该二元体系的共沸点组成(摩尔分数)为乙二醇47.0％,1,2-丁二醇53.0％,共沸点温度为465.91K.汽相组成的计算值与实验值平均相对偏差均小于0.2％,说明2种模型均适用于该二元体系,为工业分离工艺的设计提供了参考.     

Separation of ethylene glycol, 1,2-butanediol and 1,2-propanediol with azeotropic distillation

1,2-butanediol (1,2-BDO) and 1,2-propanediol (1,2-PDO) are inevitably side produced in the ethylene glycol (EG) production processes from non-petroleum routes, but are very difficult to separate by the ordinary distillation method because of the closeness of their boiling temperatures to EG, thus compromise the economy of these processes. The azeotropic distillation process using 1-octanol (CPO) as an entrainer to separate EG and 1,2-BDO mixture with or without 1,2-PDO was studied in this paper. Four binary vapour–liquid equilibrium data of EG-1,2-BDO, EG-CPO, 1,2-BDO-CPO, and 1,2-PDO-CPO were measured using an Ellis equilibrium kettle and regressed with the thermodynamic model of non-random two liquid to obtain the corresponding binary interaction parameters. On this basis, azeotropic distillations with CPO as an entrainer were designed to separate EG and 1,2-BDO with or without 1,2-PDO. The complete separation processes, including the azeotropic distillation and CPO recovery process consisting of extraction with H₂O and subsequent distillation, were simulated and optimized with Aspen Plus for both the EG-1,2-BDO binary mixture and the EG-1,2-BDO-1,2-PDO ternary mixture. The simulation results show that the azeotropic distillation method with CPO as an entrainer can effectively separate the mixture of EG-1,2-BDO and EG-1,2-BDO-1,2-PDO, achieving EG of 99.90% purity with 99.98% recovery and 1,2-BDO of 99.30% purity with 99.45% recovery for the binary mixture, and achieving EG of 99.90% purity with 99.80% recovery, 1,2-BDO of 99.35% purity with 99.35% recovery, and 1,2-PDO of 90.59% purity with 94.38% recovery for the ternary mixture. These processes are promising for industrial application and can significantly improve the economy of non-petroleum EG production.     

CaY分子筛对乙二醇和1,2-丁二醇吸附分离性能的研究

利用装填有CaY分子筛的固定床对乙二醇和1,2-丁二醇吸附分离进行研究,从水、甲醇、乙醇和正丙醇中筛选出正丙醇为最佳洗脱溶剂,并探究了进样流速(0.4, 0.8, 1.2 mL/min)及操作温度(298, 318, 338 K)对穿透曲线的影响,对测得的穿透曲线采用Modified Dose-Response模型进行拟合,与实验结果能够高度吻合。并采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)研究混合醇在CaY分子筛内部的竞争吸附,模拟了乙二醇和1,2-丁二醇在CaY分子筛内部的吸附位点,发现其吸附位点几乎重合,且CaY分子筛对乙二醇的吸附量要大于1,2-丁二醇,此模拟结果为实验结果提供了微观理论支撑。     

1,2-环氧环己烷和1,2-二氯乙烷二元体系汽液平衡数据的测定与关联(英文)

Vapor-liquid equilibrium data (T, x, y) of binary system 1,2-epoxycyclohexane + 1,2-dichloroethane were determined experimentally by using a modified ROSE-Williams equilibrium vaporization system at 101.33 kPa. The results show that this binary system does not have azeotropic point. The vapor-liquid equilibrium data are in thermodynamic consistency. The binary interaction parameters in the Wilson equation are presented with the correlation of vapor-liquid equilibrium data. The measurements of liquid phase composition and bubble point temperature are well represented by the Wilson equation. Values of vapor molecular fractions and activity coefficients from the Wilson equation are presented. This work provides important engineering data for the separation of 1,2-dichloroethane and 1,2-epoxycyclohexane .     

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     

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。     

含叔丁醇体系的汽液平衡测定和关联

测定了正己烷─叔丁醇，正庚烷─叔丁醇体系的常压汽液平衡数据。采用马丁─侯状态方程、Ｗｉｌｓｏｎ、ＮＲＴＬ活度系数模型关联了实验数据，计算值与实验值吻合较好。     

丙酮-水-丙酮连氮体系汽液平衡测定与关联

采用汽液双循环平衡釜,在常压（101.3 kPa）下测定了丙酮-丙酮连氮二元组分物系以及部分丙酮-水-丙酮连氮三元组分物系的汽液平衡数据。实验数据经Herington面积积分法检验符合热力学一致性。通过化工过程模拟软件,分别采用Wilson、NRTL、UNIQUAC 活度系数模型对丙酮-丙酮连氮二元组分物系实验数据进行关联得到模型参数。并对汽液平衡的计算值与实验值进行比较,3种模型都吻合良好,其中由NRTL方程关联得到的计算结果最为适合,平均温度偏差和汽相组成偏差分别为0.0639 K和0.0048。从三元汽液相平衡数据中拟合出了丙酮-丙酮连氮、丙酮-水、水-丙酮连氮之间的NRTL方程相互作用参数。为验证数据及其二元相互作用参数的可靠性,利用关联出的丙酮-丙酮连氮模型参数计算出汽相组成与丙酮-丙酮连氮的二元数据比较,二者符合较好。实验和关联的结果为精馏分离丙酮-水-丙酮连氮汽液平衡体系提供了一定的基础数据。