低温甲醇净化合成氨原料气过程气液相平衡的研究(一)

当代合成氨工业发展的新工艺技术之一,是低温甲醇净化原料气。对于这个工艺设计所需的汽液相平衡数据,系林德公司的专利,未曾公开。这方面的数据,国内尚属空白。本文针对这个工艺流程中的 H_2S 解吸过程,研究了 CO_2—H_2S—CH_3OH 三元物系的气液相平衡,考虑到汽液两相的非理想性,应用Virial—Wison 方程建立了模型,以文献提供的二元实验数据为依据,求取了各二元对的 Wilson 参数,计算了 CO_2—H_2S—CH_3OH 三元物系在不同温度、压力下的汽液相平衡数据,为 H_2S 解吸过程的操作和设备设计提供了依据,并在 DJS—6机上,对 H_2S 解吸塔后的水冷器和氨冷器的汽液分离过程进行了计算,且将计算结果与林德公司的设计数据进行了比较。     

M——H(81)型状态方程用于二元非理想系等压汽——液平衡计算的研究

本文用M—H(81)方程计算H_2O(1)—DMF(2)二元非理想等压汽液平衡,并采用UNIFAC,WILSON两方程对该体系的计算结果进行了比较。编制了一套M—H(81)方程计算等压汽液平衡的程序,对M—H(81)方程用于计算H_2O(1)—DMF(2)精馏塔设计计算的可行性进行了讨论。     

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。     

关于NH_3_H_2O的CNDO_2计算

本文用CNDO/2几何优化方法研究了氨的水合物的分子结构.通过计算得出NH_3·H_2O分子最稳定时的平衡构型、键长、双原子贡献、各原子的电荷、离解能等结果,证明了氨水合物属于共价性质;NH_3与H_2O之间是以氢键相连;它是以H_3N……H_2O的形式存在,并非以NH_4……OH的形式存在.     

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。     

利用Matlab计算三元物系的汽液平衡数据

运用Matlab优化工具箱中的两个优化程序,计算了基于Wilson活度系数模型的乙苯(l)异丙苯(2)二异丙苯(3)三元物系的汽液平衡数据.计算结果表明这种方法是有效的,而且大大减轻了进行复杂算法设计的工作量.     

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。     

水-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸三元系汽液平衡的研究

本文报道了在26.66kPa下,水-甲基丙烯酸甲酯(MMA)、水-甲基丙烯酸(MAA)两对二元系以及水-MMA-MAA三元系的汽液平衡和液液汽平衡实验数据。在校正了MAA的汽相缔合后,用UNIQUAC方程进行关联,用拟合所得二元参数推算了三元汽液平衡、液液汽平衡的数据,计算值与实验值良地好一致。     

关于炉渣结构的共存理论

丘依考教授在发展共存理论方面的贡献;以前论证共存理论上不完善的地方,进一步论证这种理论的基本事实(结晶化学的事实,炉渣导电的差异性,MeO-SiO_2二元渣系的分层现象,相图中的奇异点,CaSiO_3—CaF_2渣系的粘度,不同渣系的热力学数据与作用浓度的关系),共存理论对炉渣结构的看法;应用举例(FeO—Fe_2O_3—SiO_2渣系与H_2O+H_2的平衡,CaO—SiO_2渣系,CaO-MgO-FeO-Fe_2O_3-SiO_2-S渣系和铁水间硫的分配)。     

混和溶剂的性质对Fe~2与trans-[CoCl_2(NH_3)_4]反应机理的影响

在H_2O—DMF(二甲基甲酰胺),H_2O—HMPA(六甲基磷酰三氨),H_2O—THF(四氢呋喃),H_2O—1.4Dioxane(1.4二氧六坏)和H_2O—DMSO(二甲亚矾)等混合溶剂中,trans—[CoCl_2(NH_3)_4]~+和Fe~(2+)还原反应,在15—35℃范围造行研究,实验表明:X_(DMSO)=0.3,X_(DMF)=0.25,X_(HMPA)=0.14,XD_(Di)=0.12时,反应速度有明显变化。在H_2O—DMSO混和溶剂中进行Fe与tfans—(CoCl_2(NH_)_4)~+反应时,已经显现出了溶剂会合体对被研究反应动力学性质的显着影响。本文的目的是:在可能形成溶剂会合体的更多混合溶剂中,进行上述同一被研究反应,在更大范围内探讨溶剂会合体,混合溶剂中非水溶剂组分和反应物离子的溶剂化作用等对被研究反应动力学性质的影响。被研究反应: Fe~++trans—[CoCl_2(NH_3)_4)~++4H~+—→Fe~(3+)+Co~(2+)+2Cl~-+4NH_4~+ 所选用溶剂: DMF—H_2O,HMPA—H_2O,THF—H_2O,Dioxane—H_2O     

用沸点计研究N-甲基-2-吡咯烷酮-水二元物系汽液平衡

本文用改进Washburn型小沸点计测定了N-甲基-2-吡咯烷酮-水二元物系在760mmHg(101.325kP_a)下平衡液相组成和泡点数据。用单纯形法回归计算Wilson相互作用能项参数,从而计算得到平衡汽相组成。又用改进Rose釜直接测定了该二元物系在760mmHg下之平衡汽相组成,与计算结果相一致。对该二元物系与理想溶液之偏差规律作了定性的分析探讨。     

混合溶剂中AgCl、AgBrO_3溶度积的SPT计算

以AgCl.AgBrO_2在一系列浓度的MeOH—H_2O,EtOH—H_2O,n—PrOH—H_2O,Me_2CO—H_2O及DMSO—H_2O混合溶剂中的离解平衡为研究对象,用定标粒子理论计算了这些难溶盐的浓度积,计算结果与文献值吻合很好。     

恒温循环法高压汽液平衡测定装置

本研究工作研制出获得可靠汽液平衡数据的恒温循环型高压汽液平衡测定装置。该装置适用的温度范围为 278—363 K,压力可达15 MPa.高压釜设计强度可达50MPa.通过此装置测定了石油轻烃,含CO2超临界组分,极性物质等物系高压平衡数据。精度较好,可满足工程设计要求。 1.装置特点 (1)汽、液相可交错循环,大大缩短汽液相平衡时间;(2)汽、液相分别取样,取样时对平衡扰动较小,(3)取样系统没有死角,用特殊设计的高压四通直通切向阀取液样,用高压六通转向阀取汽样,(4)汽相循环回路与液相循环回路之变换采用一个高压六通转向阀实现;(5)色谱在线自动…     

三元体系Na_2SO_4-(NH_4)_2SO_4-H_2O中的Na_2SO_4·10H_2O-(NH_4)_2SO_4和Na_2SO_4·10H_2O-(NH_4)_2SO_4·Na_2SO_4·4H_2O多温截面图

本文对Na_2SO_4-(NH_4)_2SO_4-H_2O三元体系中的Na_2SO_4·10H_2O_-(NH_4)_2SO_4(Ⅰ)和Na_2SO_4·10H_2O-(NH_4)_2SO_4·Na_2SO_4·4H_2O(Ⅱ)两个多温截面进行了研究.在(Ⅰ)中有三个四相转熔点:P_1,38wt%(NH_4)_2SO_4,58.8℃;P_2,10.9 wt%(NH_4)_2SO_4,26℃;P_3,39.1 wt%(NH_4)_2SO_4,-16℃.在(Ⅱ)中有两个四相转熔点:P_1,100 wt%(NH_4)_2SO_4·Na_2SO_4·4H_2O,59℃;P_2,23.62 wt%(NH_4)_2SO_4·Na_2SO_4·4H_2O,26.1℃,转熔反应热为180 J/g。     

厦门沿岸海水体系中氧化还原平衡

1984年4—5月间,测定了厦门沿岸海水中的主要氧化还原敏感化学形态即NO_3~-、NO_2~-、NH_4~+、溶解氧(DO)、Fe~(2+)、Mn~(2+)、I~-、IO_3~-和H_2S。发现水体中氧达到饱和或过饱和。这表明该海区海水是一种空—海气体交换快、水体混合均匀的充氧海水。O_2—H_2O电对的pE值在12.4—12.5范围内。热力学计算的pE值表明,在充氧海水中氧化还原电对还没有达到平衡。IO_3~-—I~-、NO_2~-—NH_4~+和NO_3~-—NH_4~+电对的pE值随O_2—H_2O电对的增大而增大。O_2—H_2O、IO_3~-—I和NO_2~-—NH_4~+电对的pE值随pH值的升高而降低。根据pE—pH、pE—log[M]和log[M]—pH的相互关系图,我们可以推断达到平衡的条件。     

用图解法计算焦化厂蒸氨塔的理论塔板数

蒸氨塔是焦化厂化学产品回收工艺中的重要设备之一,用来将富氨水(或剩余氨水)加工成浓氨水。确定蒸氨塔的理论塔板数是其设计计算中的一个基本问题。以往的设计计算,一直套用苏联柯洛布恰斯基等在《炼焦化学产品回收设备的计算》[1]、[2]一书中所采用的逐板计算法。其后,国内不少人结合蒸氨过程的工艺特点,指出并且纠正了该书中的概念性错误[3]、[4],使此法比较地完善了(也还存在一些值得进一步探讨的问题),逐板计算法的主要缺点是过份烦琐,就蒸氨塔而言,不仅需要交替地使用     

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。     

天然气液烃输送管道非平衡汽液相变及两相流动研究进展

天然气液烃(NGL)的主要成分是乙烷、丙烷、丁烷等低碳烷烃。在压力瞬变工况下,储运设备中的NGL汽液相变过程很难在瞬间达到热力学平衡状态,由此引发非平衡、非稳态的汽液两相流动。综述了NGL非平衡汽液相变机理及传热传质速率计算方法、非平衡汽液两相管流数学模型与数值模拟方法的研究进展。指出应着重开展以下三方面的研究:第一是采用实验和理论相结合的方法,探究NGL非平衡汽液相变的微观机理,建立汽液相间非稳态传热传质模型;第二是考虑非稳态传热传质过程与管道压力、温度、流速等参数之间的耦合作用,基于流体力学理论和非平衡态热力学理论,建立伴随非平衡汽液相变的NGL输送管道两相流动数学模型,研究模型的数值求解方法;第三是开发NGL输送管道仿真软件,揭示NGL汽液两相管流参数变化规律,为NGL输送管道的设计、运行和管理提供理论和技术支撑。     

用群子统计模型理论探讨汽—液平衡方程式

本文根据群集统计理论,提出了溶液的群子统计模型,进而推导了汽—液平衡组成关联式。该关联式通过简单的表式归纳了相对挥发度(a)、串入群子的速率比(r_1,r_2),群子的形态因子(a_1、a_2)及汽—液两元组成比(x_1/x_2,y_1/y_2)之间定量关系。实验数据的理论分析表明本文所提出的关联式具有很大的普遍性,并且给出相当良好的计算精度。为了检验本文模型的可靠性,选择了各种类型的汽—液平衡体系,并同其他计算方法(Margules、Van laar、Wilson、NRTL 和UNIQUAC 方法)的结果作了对比。其结果表明本文所提出的群子模型具有独特的优点。     

二异丁基甲酮+1,2-丁二醇二元体系汽液平衡的测定与关联

利用改进后的汽液相双循环平衡装置(ZPH-1型)分别测定了10,30,50kPa压力下的二异丁基甲酮+1,2-丁二醇二元物系的等压汽液平衡数据。结果表明二异丁基甲酮+1,2-丁二醇二元物系存在共沸点。用Herrington面积检验法对平衡数据进行了热力学一致性检验,分别采用Wilson,NRTL和UNIQUAC活度系数模型对实验数据进行关联,理论值与实验结果基本一致。