甲乙酮-水-醋酸体系等压汽液平衡研究

用改进Rose釜测定了甲乙酮-醋酸、甲乙酮-水-醋酸体系在101.33kPa下的汽液平衡数据,其中二元体系汽液平衡数据均通过了热力学一致性检验.考虑醋酸的缔合效应,利用化学理论模型和Hayden-O'Connell(HOC)模型计算各组分的汽相逸度系数,校正汽相的非理想性,液相的非理想性全部归结到液相活度系数中予以校正.用NRTL、UNIQUAC模型对甲乙酮-醋酸的汽液平衡数据进行关联,并得到相应的模型参数、温度偏差和汽相组成偏差.用2组甲乙酮-水体系模型参数、5组水-醋酸体系模型参数结合本研究关联得到的甲乙酮-醋酸体系模型参数对甲乙酮-水-醋酸体系的汽液平衡数据进行了预测,通过比较预测偏差的大小筛选出了最优模型参数组合,用最优模型参数组合进行预测的结果为:温度的平均绝对偏差为0.51℃,甲乙酮、水、醋酸的汽相组成平均绝对偏差分别为0.0047、0.0065、0.0067.预测精度较好,说明采用的模型参数是可靠的,能够为精馏的设计和模拟计算提供基础热力学数据.     

水-醋酸-N-甲基吡咯烷酮体系等压汽液平衡研究

用改进的Rose釜测定了醋酸-N-甲基吡咯烷酮、水-醋酸-N-甲基吡咯烷酮在101.33 kPa下的等压汽液平衡数据。醋酸-N-甲基吡咯烷酮体系的汽液平衡数据通过了热力学一致性检验。用NRTL、W ilson和UNIQUAC模型对醋酸-N-甲基吡咯烷酮体系的汽液平衡数据进行了关联,得到了相应的模型参数。用6组文献报道的水-醋酸体系的NRTL模型参数、4组水-N-甲基吡咯烷酮体系的模型参数及关联得到的醋酸-N-甲基吡咯烷酮体系的模型参数对三元体系的汽液平衡数据进行了预测,筛选出9组较佳的模型参数,获得了较优的预测结果。     

醋酸脱轻塔汽液平衡模拟计算

介绍了醋酸脱轻塔汽液平衡计算,通过醋酸体系的二元汽液平衡数据和三元液液平衡数据,回归出醋酸体系的主要二元交互作用参数,用NRTL有序双液方程与Hayden-O′Connell联立方程对非理想缔合体系的汽(液)液平衡的模拟计算,计算出醋酸精馏体系的汽液平衡与液液平衡、焓差和密度,理论模拟出醋酸脱轻塔各塔盘的流量、温度和压力与实际醋酸生产非常接近,其精度完全可满足醋酸生产的要求,对醋酸的生产具有重要的指导和借鉴意义。     

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。     

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。     

水-醋酸-N-甲基乙酰胺体系的等压汽液平衡研究

用改进的Rose釜测定了101.33 kPa下醋酸-N-甲基乙酰胺、水-醋酸-N-甲基乙酰胺体系的汽液平衡数据,得到了N-甲基乙酰胺作为萃取剂时水与醋酸的平均相对挥发度.用NRTL、Wilson和UNIQUAC方程对醋酸-N-甲基乙酰胺体系的汽液平衡数据进行了关联,得到了相应的模型参数.用关联得到的醋酸-N-甲基乙酰胺体系的NRTL模型参数、三组水-醋酸体系的NRTL模型参数及二组水-N-甲基乙酰胺体系的NRTL模型参数推算了所测得水-醋酸-N-甲基乙酰胺体系的汽液平衡数据,水、醋酸及N-甲基乙酰胺汽相组成的平均偏差分别小于0.0176、0.0149、0.0064,温度的平均偏差小于1.91℃.     

甲醇—氯苯,氯苯—二甲基亚砜体系的汽—液平衡

本文用改进的Rose平衡釜测定了甲醇-氯苯体系(760 mmHg)及氯苯-二甲基亚砜体系(100 mmHs)的汽-液平衡数据。用Herrington方法对实验数据进行了热力学一致性检验,并用Wilson活度系数方程进行了关联计算,得到相应的能量参数。实验和计算结果可作为该溶剂体系分离过程设计的依据。     

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。     

醋酸+二甲基甲酰胺常压汽液平衡数据测定与关联

用改进式Rose釜测定了101.33 kPa下醋酸+二甲基甲酰胺二元体系的VLE数据,结果表明二甲基甲酰胺与醋酸形成了二元最高共沸物。实验数据通过了面积法热力学一致性检验。分别采用NRTL、W ilson、UNQUIC方程对实验数据进行关联,NRTL方程关联结果较好,温度平均偏差0.23℃,醋酸在汽相中的平均偏差为0.009 7。用NRTL方程参数推算了共沸点数据,共沸点温度155.65℃,醋酸摩尔分数0.312 7。     

噻吩-吡啶-二甲基亚砜体系等压汽液平衡

在101.325 kPa下用泵式沸点仪测定了噻吩-吡啶-二甲基亚砜三元体系及其3个二元体系不同液相组成时的汽液平衡数据。3个二元体系分别用Wilson、NRTL、Margules和van Laar模型进行关联。NRTL模型关联的结果较好,3个二元体系温度平均偏差分别为0.13 K,0.27 K和0.39 K。用3个二元体系的4种不同模型参数分别对所测的三元体系数据进行估算,得到了汽相组成y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了热力学一致性检验,结果表明这些相平衡数据满足热力学一致性。     

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。     

水-乙酸-乙酸戊酯体系的等压汽液平衡

用改进的Rose釜测定了水-乙酸、乙酸-乙酸戊酯、水-乙酸-乙酸戊酯在101.33 kPa下的等压汽液平衡数据.考虑了乙酸在汽相中的缔合效应,用维里方程和Hayden-O’connell关联式修正了汽相的非理想性,用非线性最小二乘法关联了水-乙酸和乙酸-乙酸戊酯体系的汽液平衡数据,得出了NRTL和UNIQUAC方程的模型参数.用NRTL模型参数预测了三元汽液平衡数据,计算值与实验值吻合良好.     

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。     

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。     

DMSO、DMF和H2O体系相平衡数据的测定和预测

采用拟静态沸点仪法测定了二元体系二甲基亚砜(DMSO)-N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、DMSO-H2O和三元体系DMSO-DMF-H2O在不同组成时的饱和蒸气压数据。用NRTL模型对二元数据进行了关联,用关联得到的二元模型参数计算了三元体系的饱和蒸气压数据,理论计算与实验值符合良好。利用NRTL模型预测了DMF占DMSO质量分数分别为1%、5%、10%时DMSO-DMF-H2O三元体系的常压汽液平衡数据。结果表明,少量DMF的加入对DMSO-H2O体系的汽液平衡影响较小,基本不影响DMSO-H2O的精馏分离效果,因此DMF有望作为一种良好的稳定剂用于DMSO-H2O精馏分离。     

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。     

二甲醚-甲醇-水三元体系汽液平衡的测定与计算

利用自吸式搅拌静态平衡釜,测定了333.15、353.15、373.15、393.15 K下二甲醚-甲醇-水三元体系的等温汽液平衡数据.二甲醚在气液相中的含量随压力的提高而增大,随温度的升高而减小.采用状态方程-活度因子法,由PR方程计算气相各组分的逸度因子, NRTL方程计算液相活度因子,进行了二甲醚-甲醇-水三元体系汽液平衡数据的热力学计算.模型计算值与实验值吻合良好.     

水＋醋酸＋甲基叔丁醚三元体系汽液平衡数据的实验测定及数学模拟

用改进的Rose釜测定了常压下H2O＋HAc＋甲基叔丁醚三元体系部分汽液平衡数据,借助实验数据,利用AspenPlus软件对该三元体系NRTL和UNIQUAC方程的模型参数进行了回归。回归结果反过来用于汽液平衡的数学模拟,结果表明实验数据与模拟结果很吻合,该结果可以为相关研究及工业设计提供帮助。