萃取分离低浓度DMF含盐废水的液-液平衡

 利用液-液平衡釜测定了在常压下,温度为293.15K,Na₂SO₄质量分数分别为0、1%、3%、5%、7%条件下的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)-水-氯仿体系的液-液平衡数据。实验结果表明,随着盐浓度的增加,DMF的选择性系数增大。采用NRTL活度系数模型对实验数据进行了热力学关联,回归得到该体系的二元交互性参数,并得到了模型参数随盐浓度变化的规律。运用回归得到的模型参数对该体系的液-液相平衡数据进行了预测,计算值与实验值的相对均方根误差在7.15%以内,绝对平均误差在1.46%以内,说明NRTL模型能较好地预测该体系的液-液平衡关系,可为萃取分离低浓度DMF含盐废水提供了工艺设计和模拟优化的基础数据。     

苯乙烯-邻二甲苯-环丁砜三元体系的等压汽-液相平衡

采用双循环玻璃汽-液平衡釜测定了苯乙烯-环丁砜和邻二甲苯-环丁砜二元体系在15 kPa下的汽-液相平衡(VLE)数据.实验结果经Herrington面积法校验符合热力学一致性.分别用van Laar、Margules、Wilson、NRTL和UNIQUAC方程作为活度系数模型,对该实验数据进行了关联,采用Prausnitz推荐的极大似然估计,利用单纯形法回归得到了模型参数,并对关联结果进行了对比.结果表明,Wilson方程能较好地重现实验数据,拟合精度较高.采用基团贡献法计算得到邻二甲苯-苯乙烯体系平衡数据,以Wilson方程关联得到模型参数.利用得到的二元体系的模型参数,以多组分混合物Wilson方程进行计算,并与苯乙烯-邻二甲苯-环丁砜三元系实验值进行了对比,预测精度较高.     

甲醇-丙酸甲酯二元体系汽液平衡数据的测定与关联

采用改进的Rose釜测定了常压下甲醇-丙酸甲酯二元体系的汽液平衡数据,用Herington检验法对实测数据进行了热力学一致性检验。用Aspen plus7.2软件,对Wilson,NRTL活度系数模型进行关联,回归出相应的二元交互作用参数。与实验数据相比较,用Wilson模型预测的汽相组成其平均相对偏差为0.20%,温度平均偏差为0.10℃;NRTL模型的偏差分别为0.58%和0.09℃,可满足工程上分离设计的需要。     

合成ε-己内酯相关体系气液平衡数据的测定与关联

采用Rose气液平衡釜测定了20 kPa和30 kPa下ε-己内酯-环己酮与乙酸-环己酮二元体系的气液平衡数据,使用Herington面积积分法对不同压力下的实验数据进行热力学一致性检验;并应用Aspen Plus v7.1软件Wilson活度系数模型与NRTL活度系数模型回归得到二元交互参数,将此模型关联得到的气相摩尔分数、平衡温度的计算值与实验值相比较,并对实验数据绘制出T-x-y相图。实验结果表明,所得数据均符合热力学一致性;在ε-己内酯-环己酮体系中气相摩尔分数和平衡温度的标准差均分别小于等于0.001 1和2.38,乙酸-环己酮体系中气相摩尔分数和平衡温度的标准差均分别小于等于0.001 1和1.46,说明所选模型对各二元体系的拟合结果与实验数据吻合良好。     

苯乙烯-邻二甲苯-环丁砜三元体系等压汽-液相平衡

采用双循环玻璃汽液平衡釜测定了苯乙烯-环丁砜和邻二甲苯-环丁砜二元体系在15 kPa下的汽液平衡数据。实验结果经Herrington面积法校验符合热力学一致性。分别用Vanlaar、Margules、Wilson、NRTL和UNIQUAC方程作为活度系数模型,对该实验数据进行了关联,采用Prausniz推荐的极大似然估计,利用Nelder-Mead扩展单纯形法回归得到了模型参数,并对关联结果进行了对比,结果表明Wilson方程能较好地重现实验数据,拟合精度较为满意。     

应用PRO/Ⅱ软件研究碳酸二甲酯-甲醇体系和氨-甲醇体系的汽液平衡

采用化工流程模拟软件PRO/Ⅱ对常压下碳酸二甲酯(DMC)-甲醇汽液平衡数据进行关联,考虑最低共沸点和甲醇沸点间汽液平衡数据的权重关系,回归得到了NRTL模型的二元交互参数,模型的计算值与实验值吻合较好,甲醇气相组成的平均相对偏差为0.13%,温度的平均相对偏差为0.04%。提出了氨-甲醇体系汽液平衡的研究在尿素醇解法制备DMC分离工艺中的重要性,对文献报道的氨-甲醇汽液平衡数据进行关联,得到了Wilson模型的二元交互作用参数,所得参数可在较宽温度和压力范围内使用。对碳酸二甲酯-甲醇体系、氨-甲醇体系所建立的模型可靠,可为工业生产提供理论指导。     

环丁砜 苯、环丁砜 甲苯体系常压汽液平衡数据的测定与关联

用Rose釜测定了环丁砜-苯和环丁砜-甲苯体系的常压汽液平衡数据。用维利方程计算汽相的逸度系数,用Antoine方程计算饱和蒸汽压,用NRTL方程计算液相的活度系数。将NRTL参数写成温度的函数,回归得到了两体系的NRTL参数。取得了满意的拟合结果。     

亚硝酸乙酯-乙醇二元体系常压汽液平衡研究

采用改进的Rose平衡釜测定了亚硝酸乙酯-乙醇二元体系在常压下的汽液平衡数据,分别用NRTL和UNIQUAC热力学模型对实验数据进行了关联得到模型参数,并进行了热力学一致性检验。结果表明,二种不同模型的计算结果与实验值都较为吻合,为工程设计提供了数据支持。     

二甲醚-水二元体系汽液平衡的研究

在0.13MPa~1.45MPa压力范围内,测定了309.15、323.15、333.15、348.15、358.15、373.15、393.15K下二甲醚-水二元体系的汽液平衡数据。利用状态方程-活度系数法,采用PR方程计算气相各组分的逸度系数,NRTL和UNIFAC法计算液相活度系数,对二甲醚-水二元体系的汽液平衡进行了热力学计算。模型计算值与实验值符合良好。     

乙烯-甲苯等温汽液平衡数据的测定

自行设计了高压汽液平衡数据的测定装置,实现汽液两相在线气相色谱分析。在压力0.305～2.036MPa、温度303.15,333.15,363.15K的条件下,测定了乙烯-甲苯二组分物系的汽液平衡数据。汽液平衡数据满足热力学一致性检验。由实验数据对乙烯-甲苯二组分物系的汽相采用Peng-Robinson方程、液相采用NRTL方程进行关联,得到NRTL方程的二元交互作用参数。乙烯-甲苯二组分物系的汽液平衡数据的计算值与实验值的平均偏差为3.14%,最大偏差为10.68%。     

糠醛/异佛尔酮-二乙氧基甲烷-水三元体系的液液相平衡

测定了在大气压下308.2K、318.2K和328.2K时糠醛-二乙氧基甲烷-水和异佛尔酮-二乙氧基甲烷+水的液液相平衡数据,得到体系三元相图。由实验数据计算得到的分配系数和分离因子其值均高于1,表明糠醛和异佛尔酮作为萃取剂具有较好的萃取能力和较高的选择性;采用Othmer-Tobias和Bachman经验方程验证了实验数据的准确性和可靠性;利用NRTL和UNIQUAC热力学模型对实验数据进行关联,相对均方根偏差(RMSD)均低于0.0071,表明NRTL和UNIQUAC都能很好地关联三元体系的实验数据。     

芳烃-甲基环己烷-含水N-甲酰吗啉的液-液平衡研究

在常压，60℃下，测定了加水的N－甲酰吗啉和苯，甲苯，二甲苯，甲基环己烷组分间的3个拟三元（四元）体系的液－液平衡数据，得到了拟三元液－液平衡体系的了相组成和分配曲线，实验数据用UNIQUAC和NRTL模型进行关联，分别得到了拟三元和四元体系的模型参数，同时用共轭相作图法和模型参数推算了各体系的褶点数据，并求得了溶剂对溶质的选择性和分配系数。     

乙酸乙酯-N,N-二甲基甲酰胺-水三组分物系液液平衡数据的测定及关联

为选择适用于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)废水处理的萃取剂,在常压下,用液液平衡釜测定了30,35,40,45,50℃时乙酸乙酯-DMF-水三组分物系的液液平衡数据。采用NRTL和UNIQUAC方程对液液平衡的实验数据进行关联,得到了不同温度下的乙酸乙酯-DMF-水三组分物系的方程参数。采用经验式对不同温度下的方程参数进行关联,得到方程参数的温度经验式。对乙酸乙酯-DMF-水三组分物系,采用UNIQUAC方程关联结果较好,利用UNIQUAC方程计算的温度值与实验值的平均偏差为0.031 0;组分的最大平均偏差为0.017 9。     

碳五馏分与加盐二甲基甲酰胺常压汽液平衡数据的测定及关联

以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用小型气相循环釜测定了NaCl,KNO_3,KCOOH,NaSCN,KSCN 5种盐对1-戊烯-异戊二烯物系相对挥发度的影响;在101.3 kPa下测定了碳五组分(异戊二烯、1-戊烯和环戊烯)与DMF+NaSCN 3组物系的汽液平衡数据。实验结果表明,加入NaSCN时,1-戊烯对异戊二烯相对挥发度的增幅最大,在DMF中NaSCN适宜的质量分数为4%;3组物系的汽液平衡数据符合热力学一致性检验。用NRTL模型对汽液平衡数据进行了关联,得到模型参数,汽相组成最大偏差为0.87%,温度的最大偏差为1.00 K。     

DMC-MeOH的气液平衡及其共沸体系的分离研究

气液平衡数据是精馏分离的理论基础。本文介绍了文献报道的碳酸二甲酯-甲醇体系气液平衡数据的测定结果,选用最完整的常压和加压下的气液平衡数据,采用NRTL和Wilson两种热力学方法对其关联,回归得到了不同压力下的热力学模型参数。应用NRTL模型,对变压精馏分离流程模拟,进行了回流比和塔板数的灵敏度分析,得出了最佳的分离工艺条件。碳酸二甲酯-甲醇体系热力学模型的建立及变压分离流程的优化模拟结果可以为工业设计与生产改造提供理论指导。     

碳五与N-甲基吡咯烷酮常压汽液平衡数据的测定及关联

利用气相单循环的小型汽液平衡釜测定了异戊二烯-N-甲基吡咯烷酮(NMP)、1-戊烯-NMP、异戊二烯-1-戊烯-NMP物系的常压(101.3kPa)汽液平衡数据。其中两个二组分物系的汽液平衡数据均通过了Herington法的热力学一致性检验,利用NRTL模型对实测数据进行了关联和估算,汽相摩尔分数的实验值和计算值的平均相对偏差均小于0.32%。实验结果表明,异戊二烯-NMP和1-戊烯-NMP二组分物系均不形成共沸物;利用得到的异戊二烯-NMP和1-戊烯-NMP二组分物系的NRTL方程参数对异戊二烯-1-戊烯-NMP三组分物系的汽液平衡数据进行预测,精度良好,可满足工程设计的需要。     

噻吩-正辛烷-环丁砜三元体系液-液平衡数据的测定与关联

 利用平衡釜法测定了常压下，40、50、60℃时噻吩-正辛烷-环丁砜体系的液-液平衡数据。用Hand公式对所得相平衡数据进行关联，获得了噻吩在萃取相和萃余相中的分配关系和可供工业上设计连续萃取过程使用的关联式。用NRTL模型对所测数据进行热力学关联，建立了液-液平衡模型，获得了液相非理想性的校正。关联时采用敞开体系的热力学平衡准则 混合吉布斯自由能最小来解决其多解问题。用单纯形和拟牛顿优化法，选用摩尔分数目标函数求出了相应的模型参数。用该模型对该体系进行计算，计算值与实测值的平均偏差较小，其中噻吩质量分数的平均偏差小于0.5%。     

正庚烷-芳烃在加水N-甲酰吗啉溶剂中的液-液平衡

用平衡釜测定了常压、333.15K下正庚烷-苯-（N-甲酰吗啉（NFM） 水）、正庚烷-甲苯-（NFM 水）和正庚烷-对二甲苯-（NFM 水）3个拟三元（四元）体系的液-液平衡数据，得到了拟三元液-液平衡体系的共轭相组成和分配曲线。实验数据用UNIQUAC和NRTL模型进行关联，分别获得了拟三元和四元体系的模型参数。用共轭相作图法和模型参数推算了各体系的褶点数据，一致性良好。通过比较和讨论表明，对相同的正庚烷-芳烃体系，333.15K加水NFM溶剂较无水NFM溶剂萃取更有利于芳烃的回收。     

甲苯-正庚烷-(环丁砜+四甘醇)体系液-液平衡数据的测定与关联

利用气相色谱法测定了常压下30,40,50℃时甲苯-正庚烷-(环丁砜+四甘醇)体系的液-液平衡数据,采用峰面积相对质量校正因子归一化法定量。用NRTL模型对所测数据进行了热力学关联,关联时采用封闭体系的热力学平衡准则-混合吉布斯自由能最小来解决其多值问题。用单纯形优化法,选用摩尔分数目标函数求出了相应的模型参数。用该模型对本体系进行了计算,计算值与实测值的平均偏差较小,结果令人满意。     

真空下1,2-丁二醇-乙二醇二元体系气液平衡数据的测定及关联

为了解决煤制乙二醇中1,2-丁二醇与乙二醇的分离问题,采用气相单循环法测定了绝压6.67kPa下1,2-丁二醇-乙二醇二元体系的气液平衡数据,结果发现此物系存在共沸物,共沸温度为395.67K,共沸组成为含1,2-丁二醇0.457(摩尔分率)。并用Herrington面积检验法对实验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。分别用Wilson、NRTL和UNIQUAC模型对气液平衡数据进行关联,得到了各个模型的二元交互作用参数,并对气液平衡数据的模型计算值与实验值进行比较,发现二者偏差较小,可满足工程上分离设计的需要。