低温甲醇净化合成氨原料气过程气液相平衡的研究(二)

本文第一部分,讨论了用 Virial—Wilson 方程计算,CO_2—H_2S—CH_3OH 三元物系在常压下的气液相平衡问题。对于低温甲醇净化工艺流程中吸收部分(-50℃,70-80atm),由于压力高,Virial 方程不再适用。在第二部分,本文从新的 S—RK 方程出发,采用了与前部分完全不同的方法—应用同一状态方程分别描述汽液两相的非理想性,进行了相平衡的计算。     

对蒸氨塔计算中几个问题的探讨

对焦化厂蒸氨塔的设计计算,以前一直套用苏联柯洛布恰斯基等的错误方法,后来,国内不少人从理论和实践两方面对该法的错误作了纠正,形成了我国自已的计算方法。但是还不够完善,在汽液平衡数据的选用、减少蒸汽消耗以及理论塔板数的简化计算等方面,还有不少问题值得进一步探讨。一、关于NH_3—H_2O二元物系的平衡关系实现蒸氨过程的基础在于汽液两相平衡时,两相的组成不同。因此,在分析和计算蒸氨塔时,汽液平衡数据是最基本的依据。在蒸氨塔中,因气液两相含CO_2、H_2S、HCN等组分甚少,在许多计算中可以忽略不计,而把蒸氨塔处理的物料看成是NH_3—H_2O二元物系。     

高压下CO2异丙醚体系的汽液相平衡

采用带有可视石英玻璃窗的高压汽液相平衡装置，测定了压力0.5～25MPa、温度265.15～333.15K条件下CO₂异丙醚体系的二元汽液相平衡数据，并通过了热力学一致性检验。用Peng-Robinson(PR)状态方程对CO₂-异丙醚体系的汽液相平衡数据进行关联，得到该方程的二元交互作用参数。结果表明，体系的汽液相平衡数据计算值与实验值偏差较小，可采用PR方程对CO₂-异丙醚二组分物系的汽液相平衡数据进行预测。     

CH_3OH、CO_2、H_2体系汽液平衡研究

本文以Gmehling等人的PHC方程为基础,对CH_3OH、CO_2、H_2三个二元体系汽液平衡进行了研究。首先从纯组份饱和蒸汽压和PVT数据回归了各组份的特性参数。本文所得参数更符合物理意义。对极性组份,不但考虑了化学平衡理论,而且还加入一个新的二元交互作用参数D_(ij)。本文结果比Gmehling等人的结果大有改进。     

含酸气挥发油藏回注溶解气对原油相态与物性的影响

含酸性气体(H_2S和CO_2)的挥发油藏选择回注溶解气开发,既能减缓压力衰竭,又可以节省酸气处理费用。但回注含酸气组分的溶解气对原油相态与物性影响规律尚不明确,进而制约了注气开发效果的预测和注气组分的优化。以国外某挥发油藏为例,在组分划分和PVT实验拟合的基础上通过模拟注气膨胀实验研究了溶解气及H_2S和CO_2等主要气体组分对原油相态与物性的影响规律。结果表明:溶解气中的H_2S和CH_4对原油p-T相图影响显著,而CO_2和溶解气对原油p-T相图影响很小;酸性气体除降黏能力低于CH_4以外,在降低原油饱和压力、降低原油挥发性和膨胀原油体积方面均强于CH_4;含酸气挥发油藏回注溶解气有利于提高增油效果。     

获取二元液系气液相平衡组成的新方法

对一系列定组成的二元液系混合物不同温度时的折光率、组成数据，进行多项式拟合，得到不同温度下的折光率－组成关系的数学表达式。利用该数学表达式和内插近似以及自编计算程序，在一定温度范围内的任何温度测定二元液系混合物气液相平衡时的折光率数据，都可以快速、准确、直观地获取其相应的气液相平衡组成。     

三水高氯酸钇与冠醚18C6间配合行为的研究

采用半微量相平衡方法研究了Y(ClO_4)_3·3H_2O-18C6-CH_3COCH_3/C_2H_5OH/CH_3OH三元体系在25℃的溶解度,测定了各饱和溶液的折光率。考察了在相平衡过程中水的行为。在3个体系中共发现了8种新配合物。系统地比较了在不同有机溶剂中的配合行为。在相平衡结果的指导下,合成制备了固态配合物,利用化学分析,IR,TG,DTG与DSc研究了固态配合物的组成和性质。     

分子篩对CH_3OH-H_2O和n-C_3H_7OH-H_2O系統中水的吸附

本文研究了分子篩的最佳制备条件。当矿化液的碱度和SiO_2/Al_2O_3分别等于200%及2时,並在90℃下晶化4小时,可获得4A分子篩,其組成为Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2·nH_2O。作者等用該分子篩测定了其对CH_3OH—H_2O及n—C_3H_7OH—H_2O系統中水的吸附等温綫,並計算了相对浓縮度。吸附数据表明:分子筛对n—C_3H_7OH-H_2O系統中水的吸附能力要大于CH_3OH—H_2O系統。     

由ASOG法预测高压汽液平衡

本文提出一种新的混合规则,它是用ASOG基团贡献法表达SRK、PR和Martin等立方型状态方程中的相互作用参数“a”。作者确定了CH_4、CH_3、CH_2、N_2、H_2、CO_2等各基团对的参数,温度范围为80K到280K。另外,计算和预测了包括正构烷烃、氮、氢和二氧化碳等二元和三元体系的高压汽液平衡。     

电算化在化工热力学教学中的应用

汽液相平衡计算是化工热力学教学中的一个重点和难点。以“化学”理论和Hayden—O’Connell（HOC）方法为基础,关联水＋醋酸体系的等压汽一液平衡数据。结果表明,该缔合相平衡模型的计算值与文献值吻合。以醋酸＋N,N-二甲基甲酰胺（DMF）体系汽-液平衡数据为例,分别采用vanLaar,Wilson及NRTL模型对醋酸-DMF物系的汽液平衡数据进行关联,得到相应的模型参数,为汽液相平衡教学提供一种新思路。     

新的次正规模型与二元系相图的理论计算

本文根据热力学理论以及新的次正规模型,导出了二元系相平衡曲线的理论计算公式,并以十三种具有A_2CO_3—AX和A_2SO_4—AX(这里,A=Li,Na,K;X=F,Cl,OH,NO_3)形式的二元系为例,计算了每个二元系的共晶点(T_0,X_(B0))及其相图。结果表明,理论计算得到的相图与实验结果吻合很好。     

H2O—DMF—HCOOH体系汽液相平衡研究

在常压下测定了 Ｈ２Ｏ－ＤＭＦ－ＨＣＯＯＨ体系的汽液平衡数据并进行了热 力学关联计算，测定了三组二元体系和一组三元体系的汽液相平衡数据。用 Ｗｉｌｓｏｎ方程和缔合模型进行了热力学关联，求得Ｈ２Ｏ，ＤＭＦ，ＨＣＯＯＨ之间 的 Ｗｉｌｓｏｎ方程配偶参数。由二元配偶参数推算了 Ｈ２Ｏ－ＤＭＦ－ＨＣＯＯＨ三元体 系汽液相平衡数据，并与实验数据进行比较；其结果令人满意。     

大型汽液平衡数据库VLEDB的设计与实现

以dBASE Ⅲ为基础,在微机上建立了文题数据库。该数据库存储了1796个二元物系的5289张二元汽液平衡数据表和进行相平衡计算时所需的基础数据,UNIFAC、ASOG基团参数,汽液平衡数据达30万,是目前国内收集汽液平衡数据最多的数据库。VLEDB利用关系模型建库,合理分配库存数据,降低了数据库的冗余度。VLEDB具有自动分解物质分子结构简式中UNIFAC、ASOG基团及较强的数据检索和估算功能。     

高选择性H_2S气敏元件及其特性

本文报导了利用超微粒ZnO材料制作的气敏元件,对H_2S气体具有很高的灵敏度和良好的选择特性;在相同的测试条件下,元件对H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、CO、煤气、液化汽等无明显的气敏性。在较高的环境温度和湿度下,元件的气敏特性仍较稳定。     

邻苯二酚体系汽液相平衡的测定及预测

在Ｅｉｌｌｓ平衡蒸馏釜中测定了水－苯酚、邻苯二酚－酚两组二元物系的汽液相平衡数据,采用单纯形法拟合求得了Ｗｉｌｓｏｎ方程和ＮＲＴＬ方程参数,用修正的ＵＮＩＦＡＣ模型预测了水－苯酚,邻苯二酚－对苯二酚物系在高真空条件下的汽液相平衡。预测结果与实测数据吻合较好。可将修正的ＵＮＩＦＡＣ模型直接用于邻苯二酚生产工艺技术的开发和分离装置的设计。     

三元物系苯—己烷—环己烷气—液平衡的研究

共沸精馏及萃取精馏的日益广泛的运用,须要掌握有多元物系气-液平衡的数据,近年来用计算方法来代替实验的尝试越来越多,这是由于多元物系的气液平衡要求大量的数据,并且它组成分析的复杂性,使得实验工作繁重而困难,在中对气-液平衡数据的计算方法有一般的介绍,多元物系平衡数据之计算是以二元物系的数据为基础,大多数的计算方法有如下不足之处:(1)计算式子的来源并不反映溶     

1,3-丙二醇-甘油汽液相平衡数据的推算

针对由甘油,1,3-丙二醇组成的体系,推算其在低压下的汽液相平衡数据。利用UNIFAC基团贡献法计算液相活度系数。提供了该二元体系于lOOkPa,50kPa和lOkPa下的汽液相平衡数据。结果显示,两组分不会形成共沸物,而且系统压力越低,越利于它们的分离。     

磁场作用下乙酸-水体系气液相的平衡

采用改进的Rose釜，在磁感应强度分别为0．165T、0．310T和0．515T的磁场作用下，对乙酸-水二元体系气液相平衡进行了研究．结果表明：磁场对体系的气液相平衡产生了影响，能提高体系的平衡常数，有利于体系的分离．同时，将缔合理论引入乙酸的相平衡计算中，选用Wilson和NRTL方程对气液相平衡数据进行了关联，并提出了磁场对乙酸-水体系气液相平衡的影响因子．     

活度在钢铁冶金二相的气体———金属液化学平衡反应中的应用

在本文内作者总结了直至1955年文献内有关三种二相的气体——金属液化学平衡反应各国学者的研究工作(H_2S/H_2—Fe液;H_2O/H_2—Fe液及CO_2/CO—Fe液三反应),标准化了二元系及三元系平衡常数、活度及活度系数等参变数的符号,并分析了f~3的物理意义。在活度系数的实际意义和应用的讨论中,作者指出f~1对脱硫和脱氧二种不同机构上的作用应采取不同的解释。利用最新的数据,作者算出每克原子五种元素脱氧生成物热力势变化值Δφ~(o′o)後者的次序与e~M的次完全符合。最后作者并指出今后合金钢在此热力学方面研究的重要性。     

基于CH_4/m-C_9H_(12)二元体系汽液相平衡实验的CH_4/C_2H_4/m-C_9H_(12)三元体系的模拟研究

测定了压力0.5~3.0 MPa、温度233.15~293.15 K条件下CH4/m-C9H12(即均三甲苯)体系的二元汽液相平衡数据,用PR方程对CH4/m-C9H12体系的汽液相平衡数据进行关联,得到了二元交互作用参数。实验数据的偏差分析证明PR方程适合描述该体系。基于以上结果,并结合文献数据,计算了CH4/C2H4/m-C9H12三元体系的相平衡数据,并绘制了该三元体系的相图。结果表明,CH4和m-C9H12的相容性与C2H4和m-C9H12相比差异较大,m-C9H12是一种适合吸收C2H4的溶剂。