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含一氧化碳二元系统高压气液相平衡研究

作　者: 周建国
导　师: 周亚平；田宜灵
学　校: 天津大学
专　业: 物理化学
关键词: 一氧化碳丙酸甲酯丙酸乙酯异丙醇异丁醇气液平衡
分类号: O642.42
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文采用自行设计的带石英视窗的可变体积高压平衡釜,通过静态分析法测定了不同温度、压力下一氧化碳分别与丙酸甲酯、丙酸乙酯、异丙醇以及异丁醇组成的四个二元体系的高压气液相平衡组成、密度和摩尔体积等相平衡数据。旨在为丙酸酯的氢酯基化合成及一氧化碳合成低碳醇的工艺优化提供必要的热力学基础数据,并为含一氧化碳的多元气液平衡计算奠定基础。实验结果表明,在相同温度下,一氧化碳在丙酸甲酯、丙酸乙酯、异丙醇和异丁醇中的溶解度随压力增加而增大,同时丙酸甲酯、丙酸乙酯、异丙醇和异丁醇在一氧化碳中的溶解度也随压力增加而增大;在相同的压力下,一氧化碳在丙酸甲酯、丙酸乙酯、异丙醇和异丁醇中的溶解度随温度升高而明显减小,而丙酸甲酯、丙酸乙酯、异丙醇以及异丁醇在一氧化碳中的溶解度受温度的影响较小。选择PR和PRSV方程分别与van der Waals-1型、van der Waals-2型、Margules型混合规则和活度系数表达的混合规则搭配成六种不同的计算方法,采用搜索法对上述二元高压相平衡系统进行优化计算,系统地分析了状态方程、混合规则、回归方法等对计算结果的影响。结果表明,PRSV方程与var der waals-2型混合规则组成的方法计算效果最好。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-24
  1.1 相平衡  7-8
  1.2 高压气液相平衡的测定方法  8-13
    1.2.1 静态法  9-11
    1.2.2 动态法  11-12
    1.2.3 泡露点法  12
    1.2.4 流动法  12
    1.2.5 可变体积高压平衡釜法  12-13
  1.3 高压相平衡热力学  13-20
    1.3.1 相律  13-14
    1.3.2 相平衡计算  14-20
  1.4 含 CO 二元系统高压气液平衡的研究现状  20-22
  1.5 本课题的研究内容及意义  22-24
第二章实验部分  24-42
  2.1 实验方法的选择及方案的确定  24-26
    2.1.1 实验方法的选择  24
    2.1.2 实验方案的确定  24-26
  2.2 实验装置  26-30
    2.2.1 高压平衡系统  26-28
    2.2.2 减压解析系统  28-29
    2.2.3 试剂及其规格  29-30
  2.3 各种仪表的标定  30-37
    2.3.1 测压仪表的校正  30-32
    2.3.2 测温仪表的校正  32-34
    2.3.3 各种体积的标定  34-37
  2.4 实验装置的系统检验  37-38
  2.5 实验步骤  38-39
  2.6 实验数据处理  39-42
    2.6.1 气液两相样品密度的计算  39-40
    2.6.2 气液两相摩尔组成的计算  40
    2.6.3 两相摩尔体积和气液分配比的计算  40-42
第三章气液相平衡实验结果  42-74
  3.1 实验结果  42-70
    3.1.1 一氧化碳（1）+ 丙酸甲酯（2）  42-49
    3.1.2 一氧化碳（1）+ 丙酸乙酯（2）  49-56
    3.1.3 一氧化碳（1）+ 异丙醇（2）  56-63
    3.1.4 一氧化碳（1）+ 异丁醇（2）  63-70
  3.2 实验结果的分析与讨论  70-71
  3.3 实验误差分析  71-73
  3.4 本章小结  73-74
第四章高压气液平衡关联计算  74-113
  4.1 状态方程法计算气液平衡的热力学模型  74-82
    4.1.1 立方型状态方程简介  74-77
    4.1.2 混合规则简介  77-80
    4.1.3 计算过程简介  80-82
  4.2 计算结果  82-113
    4.2.1 状态方程与混合规则的选取  82-84
    4.2.2 四个二元系统的计算结果  84-110
    4.2.3 计算结果的分析讨论  110-113
第五章结论  113-114
参考文献  114-120
发表论文和科研情况说明  120-121
致谢  121

含一氧化碳二元系统高压气液相平衡研究

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