乙二醇-1,2-丁二醇二元体系汽液平衡数据的测定及关联

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465.91 K。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。     

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.     

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。     

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。     

二甲基硫醚-吡啶-N,N-二甲基乙酰胺体系汽液平衡关联和预测

在101.325 kPa下用沸点仪测定了二甲基硫醚-吡啶、二甲基硫醚-N,N-二甲基乙酰胺、吡啶-N,N-二甲基乙酰胺3个二元体系以及二甲基硫醚-吡啶-N,N-二甲基乙酰胺三元体系不同液相组成时的汽液平衡数据,3个二元体系活度因子分别用Wilson、NRTL、Margules、van Laar和UNIQUAC模型进行关联,用最小二乘法求出了它们的液相活度因子模型参数,用这些模型参数计算它们的汽相组成。根据过量Gibbs自由能函数,采用间接法由Tpx预测了3个二元系的汽相平衡组成。用所得的液相活度因子计算3个二元体系的过量Gibbs自由能。3个二元体系的Wilson、NRTL、Margules、van Laar和UNIQUAC模型参数分别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组成和泡点温度。分别由Herington法和McDermott-Ellis法对3个二元体系和三元体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。     

甲醇-乙酸、甲醇-丙酸和乙酸-丙酸二元体系汽液平衡

用新型泵式沸点仪测定了101.325 kPa下甲醇-乙酸、甲醇-丙酸和乙酸-丙酸3个二元系在不同液相组成时的沸点,用过量自由能函数Q,采用间接法由Tpx推算了3个二元体系的汽相平衡组成y。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。用所得的液相活度系数来计算此二元体系的过量吉布斯自由能函数GE/(RT)。用3个二元系模型参数对所测的数据进行关联,建立该系统汽液平衡的热力学模型并计算平衡时的泡点温度。计算的泡点与实验的沸点吻合良好,经面积积分法检验,这些模型参数计算的3个二元体系相平衡数据具有很好的热力学一致性。     

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。     

戊烷-丙酮二元物系常压汽液平衡数据的测定和关联

利用CE-2型汽液平衡装置测定了戊烷-丙酮二元体系的常压(100 kPa)汽液平衡数据。实验结果表明戊烷与丙酮形成最低共沸物。实验汽液平衡数据通过了Herington半经验法热力学一致性校验,利用Van laar和Wilson活度系数模型对实验数据进行关联和估算,得到了模型的参数值。汽相摩尔分数和泡点温度的计算值与实验值的最大绝对平均偏差均小于0.005 6和0.77 K。由此表明,Van laar和Wilson活度系数模型可以用于戊烷-丙酮二元体系汽液平衡数据的关联。     

Correlation and prediction for vapor-liquid equilibria of dimethyl sulfide-pyridine-N,N-dimethylacetamide muiticomponent system

在101.325 kPa下用沸点仪测定了二甲基硫醚-吡啶、二甲基硫醚-N,N-二甲基乙酰胺、吡啶-N,N-二甲基乙酰胺3个二元体系以及二甲基硫醚-吡啶-N,N-二甲基乙酰胺三元体系不同液相组成时的汽液平衡数据,3个二元体系活度因子分别用Wilson、NRTL、Margules、van Laar和UNIQUAC模型进行关联,用最小二乘法求出了它们的液相活度因子模型参数,用这些模型参数计算它们的汽相组成.根据过量Gibbs自由能函数,采用间接法由Tpx预测了3个二元系的汽相平衡组成.用所得的液相活度因子计算3个二元体系的过量Gibbs自由能.3个二元体系的Wilson、NRTL、Margules、van Laar和UNIQUAC模型参数分别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组成和泡点温度.分别由Herington法和McDermott-Ellis法对3个二元体系和三元体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.     

三氟乙酸-丙酮二元系常压汽液平衡研究

用小型平衡釜测定了三氟乙酸(TFA)+丙酮二元体系的常压(101.33 kPa)汽液平衡数据,结果表明三氟乙酸与丙酮形成二元最高共沸物。试验数据通过了面积法热力学一致性检验,利用Wilson和Vanlaar方程对试验数据进行关联和估算,得到了关联活度系数的参数值。汽相摩尔分数与试验值的最大相对偏差均小于0.031 4,用Wilson方程参数推算了共沸点温度为77.62℃,液相丙酮摩尔分数为0.245 9,与试验数据相一致。     

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。     

甲醇-醋酸乙烯二元体系常压汽液平衡的研究

用改进Rose釜测定了甲醇-醋酸乙烯二元体系的常压（101.33 kPa）汽液平衡数据,结果表明甲醇-醋酸乙烯形成二元最低共沸物。试验数据通过了面积法热力学一致性检验,利用Wilson、NRTL、UNQUIC方程对试验数据进行关联和估算,得到了关联活度系数的参数值。汽相摩尔分数与试验值的最大相对偏差均〈-0.011 9,用Wilson方程参数推算了共沸点温度为58.65℃,液相甲醇摩尔分数为0.610 2,与试验数据相一致。     

烃-醇系混合热的测量和汽液平衡数据的推算

用PICKER动态型微量热计测量了三个温度下八个烃-醇二元系的混合热数据.提出了一个研究烃-醇系热力学性质的新的热力学模型——拟化学溶液模型(QCSM),用该模型关联了混合热实验数据和部分体系的等温汽液平衡数据,计算值和实验值间符合良好.以混合热拟合得到的QCSM参数及其与温度的关系式,推算了8个烃-醇二元系的244个等温或等压汽液平衡数据,获得了满意的结果.汽相摩尔分数的平均误差为0.004—0.032.     

吗啡啉-正丁醇体系等压汽液相平衡研究

采用泵式沸点仪测定了吗啡啉-正丁醇二元体系在常压下的汽液平衡数据,并用间接法由TPX推算了与之平衡的汽相组成,用最小二乘法求出了该系统的液相活度系数模型参数,由模型参数推算的泡点与实验值符合良好,所得数据通过了热力学一致性检验。     

四氢呋喃-环己烷二元物系常压汽液平衡数据的测定和关联

为了常压分离四氢呋喃-环己烷二元物系,利用CE-2型汽液平衡装置测定了四氢呋喃-环己烷二元物系的常压(100 k Pa)汽液平衡数据。实验结果表明:四氢呋喃和环己烷形成最低共沸物。实验汽液平衡数据通过了Herington半经验法热力学一致性校验。通过Margules,Van Laar,Wilson和NRTL活度系数模型对实验数据进行关联和估算,得到了模型的参数值。对模型计算值和实验值进行比较得到汽相摩尔分数和泡点温度的最大绝对平均偏差。通过比较可以看出,Vanlaar和Wilson活度系数模型更适合于四氢呋喃(1)-环己烷(2)二元体系汽液平衡数据的关联。     

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。     

20 kPa下己酸+乙酸/乙酸丁酯/环己酮/ε-己内酯体系汽液平衡的测定与关联

在20 kPa下,用Rose汽液平衡釜测定己酸+乙酸、己酸+乙酸丁酯、己酸+环己酮、己酸+ε-己内酯,4个体系的二元汽液平衡数据,采用Herington面积积分法对汽液平衡数据进行热力学一致性检验,结果显示所有的实验数据均符合热力学一致性。采用NRTL和Wilson活度系数模型对4个二元实验数据进行关联,得到4个二元交互参数。将模型模拟的计算值与实验值进行比较,结果表明Wilson活度系数模型更适用于该4个组分体系的汽液平衡计算。     

常压下丙酮-异丙醇-水体系汽液平衡测定与关联

采用单级循环汽液平衡装置测定了常压下丙酮-异丙醇-水体系中丙酮-异丙醇、丙酮-水、异丙醇-水二元及丙酮-异丙醇-水三元体系的汽液平衡数据,采用Herington方法对二元汽液平衡数据进行热力学一致性检验。分别以Wilson,NRTL及UNIQUAC为相平衡模型,采用最小方差法对二元汽液平衡数据进行关联,由关联的3对二元体系模型参数计算三元体系的汽液平衡数据,并与实验值进行比较。结果表明:计算值与实验值的相对偏差均≤5%,说明实验值与计算值一致,其中UNIQUAC模型误差较小。该结果为丙酮-异丙醇-水混合物的分离提供了一定基础数据。     

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。     

乙醇-碳酸二甲酯-氯苯汽液平衡数据的测定及关联

测定了101.3 kPa下乙醇-碳酸二曱酯(DMC)和DMC-氯苯二元体系的汽液平衡数据,以及乙醇-DMC-氯苯体系在溶剂比(体积比)为1∶1时的三元汽液平衡数据。采用Herington面积积分法对所得的汽液平衡数据进行热力学一致性检验,并用Wilson模型对数据进行了关联,得到Wilson方程的二元交互作用参数。结果表明:氯苯的加入可以改变乙醇和DMC的相对挥发度,并且当氯苯的摩尔分数大于0.35时,乙醇-DMC二元物系的共沸点消失。因此,可以采用萃取精馏的方法以氯苯为溶剂分离乙醇和DMC的混合物。