甲醇-水、水-丙酸和甲醇-丙酸体系汽液平衡的热力学性质

用新型泵式沸点仪测定了在101.325kPa下甲醇-水、水-丙酸、甲醇-丙酸3个二元系在不同液相组成时的沸点,并用间接法Tpx推算了甲醇-水、水-丙酸、甲醇-丙酸3个二元系的汽相平衡组成y.3个二元体系活度系数的关联分别用W ilson模型、NRTL模型、Margules模型和VanLaar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组成y.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焓函数GE/RT,并且研究的所有体系之间不存在共沸点.计算的沸点温度与实验的所测得的沸点温度吻合良好,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.     

应用Maple软件计算汽液平衡常数

在Maple平台上先利用Virial方程计算甲醇一水二元体系的汽相逸度系数;然后分别用Margules方程、VanLaar方程、Wilson方程、NRTL方程以及UNIFAC模型计算该体系的液相活度系数。对运用该软件计算所得的汽液平衡常数（K）与实验测定值进行比较后发现,利用不同活度系数方程计算所得结果差异不大;使用该软件能提高计算精度与准确性;建立该软件的运算程序后可用于有关工程计算。     

汽液平衡法研究NaI在甲醇-苯中的活度系数

测定了甲醇-苯-NaI体系常压汽液平衡数据,采用双标准检验法对数据进行检验,检验结果全部合格.假定NaI的平均活度系数可表示为盐浓度平方根(m1/2)的幂级数,采用全部合格的汽液平衡数据拟合出幂级数中的各项系数,从而获得在双液比固定条件下盐在非水混合体系的活度系数.计算结果表明正常泡点温度下在具有固定双液比的甲醇-苯混合溶剂中NaI的平均活度系数随盐浓度的增加先减小,经过一个极小值后又增加.此法可推广于其它非水混合溶剂中电解质活度系数的测定.     

醋酸-水-醋酸丁酯体系等压气液平衡数据的测定与关联

用改进的Rose釜测定了101.33 kPa下醋酸水、醋酸醋酸丁酯及醋酸-水-醋酸丁酯(互溶区内)的等压气液相平衡数据。由计算得出的活度系数、逸度系数可知,醋酸的强缔合效应使得体系严重偏离理想行为。利用化学理论模型、Hayden-O’Conmell模型校正气相的非理想性及NBTL模型和UNIQUAC模型校正液相的非理想性用NRTL和UNIQUAC模型对醋酸-水和醋酸-醋酸丁酯的气液平衡数据进行了关联,得到相应的模型参数、温度偏差和气相组成偏差。利用二元NRTL体系模型参数预测三元体系气液平衡数据,计算值与实验值基本吻合。     

乙醇-乙酸二元体系汽液平衡的热力学性质

用新型泵式沸点仪测定了在101.325kPa下乙醇-乙酸二元体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推算了乙醇-乙酸二元体系的汽相平衡组成y.汽相的非理想性用截至第二项的维里系数的状态方程求出汽相混合物中组分逸度系数.二元体系活度系数的关联分别用W ilson模型、NRTL模型、M argu-les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.所得的液相活度系数来计算二元体系的过量吉布斯自由能函数GE/RT.计算的泡点温度与实验所测得的沸点温度吻合良好,由面积积分法检验这些模型参数计算的二元体系相平衡数据得到很好的热力学一致性.     

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。     

用汽液平衡法研究NaI在乙醇-环己烷中的活度系数

测定了乙醇-环己烷-NaI体系常压汽液平衡数据,采用双标准检验法对数据进行检验,检验结果全部合格.假定NaI的平均活度系数可表示为盐浓度平方根(m1/2)的幂级数,采用全部合格的汽液平衡数据拟合出幂级数中的各项参数,从而获得在双液比固定条件下盐在非水混合体系中的活度系数.计算结果表明,正常泡点温度下,在具有固定双液比的乙醇-环己烷混合溶剂中,NaI的平均活度系数随盐浓度的增加而减小.此法可推广于其他非水混合溶剂中电解质活度系数的测定.     

吡啶-水-碳酸钾体系的液-液相平衡研究

将碳酸钾加入到吡啶-水体系中时,可产生水富集相(水相)和吡啶富集相(吡啶相).实验测定了吡啶-水-碳酸钾体系在25℃时的液-液相平衡数据.当水相中w碳酸钾≥34.55%时,产生的吡啶相中含有可以忽略的盐、水相中含有可以忽略的吡啶;当水相中w碳酸钾为51.25%时,吡啶相中吡啶的含量可达到90.67%.因此,用碳酸钾可以有效地分离吡啶-水体系.采用Pitzer方程计算水相中水的活度,用Wilson、NRTL或UNIQUAC方程计算吡啶相中水的活度,将二者结合对液液相平衡数据进行理论计算.结果表明,采用Pitzer方程与UNIQUAC方程结合理论计算值与实验值吻合较好,其平均偏差水相为0.89%,吡啶相为0.92%.     

非分析方法研究水-甲醇二元系的汽液相平衡

在101.325kPa下,用新型泵式沸点仪测定了水-甲醇二元系在不同液相组成时的沸点,并用非分析法由tpx推算了与之平衡的汽相组成y.用最小二乘法分别求出了甲醇-水二元体系的液相活度系数W ilson、NRTL、M argu les和Van Laar模型参数,由这些模型参数推算的此二元系的泡点与实验值能很好的吻合.这些模型参数求得的结果,用面积检验法检验得到很好的热力学一致性.     

汽液平衡法研究溴化钠在水-乙醇混合溶剂中的活度系数

测定了水-乙醇-NaBr在常压(100.8±0.2kPa)下的汽液平衡数据 通过对汽液平衡数据的关联给出双液比固定条件下盐在混合溶剂中活度系数的计算方法 计算结果表明在具有固定双液比的乙醇-水混合溶剂中NaBr的平均活度系数随其浓度的增加呈现先减小,经过一个极小值后又增加的变化     

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。     

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。     

某些非理想溶液的汽液相平衡方程及应用

提出一个简单的相平衡方程描述某些非理想溶液的汽液相平衡关系－ 用线性最小二乘法确定方程中的待定系数, 由该方程计算的汽液相平衡组成与实验值较吻合－ 将该方程与余国琮和ＣｏｕｌｌＪ方程结合, 可以近似地表示更多的非理想溶液的汽液相平衡关系－ 利用该方程导出了计算最少理论板数和最少传质单元数的公式, 并讨论了该方程在精馏计算中的若干应用     

CO2/DME/CH3OH和CO2/DME/C2H5OH体系的汽液相平衡研究

文中基于对CO₂/DME,DME/CH₃OH,CO₂/CH₃OH和DME/C₂H₅OH体系汽液相平衡研究的文献调查,采用Gibbs-Duhems方程对实验数据做热力学一致性检验和热力学模型评价。研究表明,PR-NRTL模型组合对四个体系都有良好的表现。进而基于通过检验的二元体系数据拟合了5个组合的NRTL模型的交互作用参数,并以此模型研究了CO₂ /DME/CH₃OH和CO₂/DME/C₂H₅OH两个三元体系。计算给出的CH₃OH/DME/CO₂体系的VLE数据与文献值偏差很小,表明此PR NRTL模型组合能较好地描述其高压下的VLE行为,在此基础上对C₂ H₅OH/DME/CO₂体系的VLE行为进行了预测,给出了VLE相图。     

乙二醇/正辛醇二元体系汽液相平衡数据的测定及关联

为了采用共沸精馏方法模拟分离乙二醇和1,2-丁二醇,用汽液平衡釜测定了30.4kPa条件下乙二醇-正辛醇二元体系的汽液相平衡数据,分别采用Wilson方程和NRTL方程对该汽液相平衡数据进行关联,并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,获得了的Wilson方程与NRTL方程参数,模型计算结果均与实验数据都吻合,可满足工程设计需要。     

甲醇-苯-离子液体等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了甲醇-苯与三种离子液体的三元物系的等压汽液平衡数据,即甲醇-苯-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]BF4),甲醇-苯-1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4),甲醇-苯-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]BF4)。实验结果表明,加入离子液体可以使汽液平衡线偏离甲醇-苯二组分物系的汽液平衡线,离子液体摩尔分数越大,偏离程度越大。[OMIM]BF4表现出明显的盐析效应,使甲醇对苯的相对挥发度发生改变,消除了甲醇—苯物系的共沸点。离子液体对甲醇的盐析效应顺序为：[OMIM]BF4 >[BMIM]BF4 >[EMIM]BF4。因此[OMIM]BF4 可以作为甲醇-苯物系萃取精馏的溶剂。     

VAC-TB-H_2O三元系的相平衡—汽液、液液平衡数据的测定和关联

本研究以适用于部分互溶体系改良式Othmer釜测定了1atm下乙酸乙烯酯—甲基丙醇—水(VAC-TB-H_2O)体系的汽液和液液平衡数据,应用NRTL方程和多参数Wilson方程对平衡数据进行了关联。     

乙酸乙酯-乙醇-离子液体等压汽液平衡数据的测定

在101.32kPa下,用改进的Othmer釜测定了两种乙酸乙酯-乙醇-离子液体三元物系的等压汽液平衡数据,即乙酸乙酯-乙醇-1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(［BMIM］BF₄)与乙酸乙酯-乙醇-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(［OMIM］BF₄)。实验结果表明：加入［BMIM］BF₄和［OMIM］BF₄,汽液平衡线偏离乙酸乙酯-乙醇物系的汽液平衡线;离子液体摩尔分数越大,偏离程度越大;［BMIM］BF₄与［OMIM］BF₄表现出明显盐效应,使乙酸乙酯对乙醇的相对挥发度发生改变,均消除了乙酸乙酯-乙醇物系的共沸点。离子液体对乙酸乙酯的盐析效应顺序为：［OMIM］BF₄>［BMIM］BF₄。因此,［BMIM］BF₄和［OMIM］BF₄可以作为乙酸乙酯-乙醇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。     

混合溶剂沸点增高规则及其在汽液平衡中的应用

介绍混合溶剂中溶入少量不挥发溶质后液相沸点及其蒸气压变化所遵循的普遍性规律——混合溶剂沸点增高规则．该规则的实质是热力学定律在汽液平衡现象中的推论,其数学表达式为不挥发溶质对汽液平衡影响的基本热力学方程．并就该方程在汽液平衡盐效应研究中的应用进行了评述与讨论