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新型环保三原色分散染料在超临界CO_2中溶解度的测定与关联研究

作　者: 鲁雪燕
导　师: 林春绵
学　校: 浙江工业大学
专　业: 环境工程
关键词: 超临界CO2 溶解度 三原色分散染料 Chrastil模型 MT模型
分类号: X791
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


超临界CO2染色作为一种新型的绿色染色技术,与传统水浴染色相比,无废水排放、节约能耗、染色效果好,近年来引起了广泛的关注。而研究单种和混合分散染料在超临界CO2中的溶解度能为超临界CO2染色提供重要的基础数据和理论指导。选取新型环保三原色染料分散红73、分散蓝183和分散黄119,采用静态循环法在343.2-403.2 K,12-28 MPa范围内,测定三原色分散染料在超临界CO2中的溶解度。实验结果表明,染料的溶解度均随压力的升高而增大;分散蓝183的转变压力在16MPa左右（在此压力前后,溶解度随温度变化的趋势相反）,分散红73和分散黄119在实验范围内未出现明显的转变压力;染料分子的极性对溶解度也有较大的影响。在相同的实验范围内测定了混合染料在超临界CO2中的溶解度。在分散红73和分散蓝183混合体系中,两种染料相互促进其在超临界CO2中的溶解。因此,分散红73的溶解度大于其在二元体系（分散红73+CO2）中的溶解度,分散蓝183的溶解度在16MPa之后也比其在二元体系大。分散红73和分散黄119的溶解存在“共溶剂效应”和竞争溶解关系,与二元体系相比,分散红73的溶解度降低,分散黄119的溶解度升高。在分散蓝183和分散黄119混合体系中,两种染料之间存在的“共溶剂效应”使分散蓝183的溶解度在16MPa之后大于其在二元体系中的溶解度,分散黄119的溶解度也比其在二元体系中大。单种和混合分散染料在超临界CO2中溶解度的实验数据用Chrastil和MT两类经典经验模型及其改进模型进行关联,均得到了较好的关联结果。其中,改进模型的关联精度均比原有模型高。总的来说,Chrastil类模型关联精度优于MT类模型。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
符号说明  10-11
第一章 前言  11-13
  1.1 选题背景及意义  11-12
  1.2 本文研究内容  12-13
第二章 文献综述  13-31
  2.1 超临界流体概述  13-14
    2.1.1 超临界流体  13-14
    2.1.2 超临界CO_2性质  14
  2.2 超临界CO_2染色工艺  14-17
    2.2.1 超临界CO_2染色机理  14-15
    2.2.2 超临界CO_2染色装置和工艺研究进展  15-17
  2.3 分散染料在超临界CO_2中的溶解性研究  17-30
    2.3.1 溶解度测定方法  17-21
    2.3.2 染料在超临界CO_2中溶解度的影响因素  21-25
    2.3.3 混合染料溶解度研究  25-26
    2.3.4 溶解度计算模型  26-30
  2.4 小结  30-31
第三章 实验部分  31-46
  3.1 实验方法  31-35
    3.1.1 溶解度测定装置的建立  31-32
    3.1.2 装置可靠性验证  32-33
    3.1.3 实验原料、药品和分析仪器  33-34
    3.1.4 实验条件范围和操作步骤  34-35
    3.1.5 循环时间的确定  35
  3.2 染料溶解度分析方法  35-45
    3.2.1 溶解度表示方法  35-36
    3.2.2 二元体系中染料浓度的分析方法  36-37
    3.2.3 三元体系中染料浓度的分析方法  37-43
    3.2.4 超临界CO_2密度的计算  43-45
  3.3 小结  45-46
第四章 染料在二元和三元体系中溶解度的测定结果和讨论  46-61
  4.1 染料在二元体系中溶解度测定的实验结果与讨论  46-50
    4.1.1 溶解度测定结果  46-47
    4.1.2 溶解度影响因素分析  47-50
  4.2 染料在三元体系中溶解度测定结果和讨论  50-59
    4.2.1 分散红73和分散蓝183在三元体系中溶解度测定结果和讨论  50-53
    4.2.2 分散红73和分散黄119在三元体系中溶解度测定结果和讨论  53-56
    4.2.3 分散蓝183和分散黄119在三元体系中溶解度测定结果和讨论  56-59
  4.3 小结  59-61
第五章 单种和混合分散染料在超临界CO_2中溶解度的关联  61-78
  5.1 Chrastil及其改进模型  61-70
    5.1.1 Chrastil缔合模型  61-65
    5.1.2 Modified Chrastil模型  65-67
    5.1.3 谭飞模型  67-70
  5.2 Mendez-Santiago/Teja及其改进模型  70-76
    5.2.1 Mendex-Santiago/Teja(MT)模型  70-73
    5.2.2 MT的改进模型(MMT)  73-76
  5.3 经验模型关联结果比较  76
  5.4 小结  76-78
第六章 结论与展望  78-80
  6.1 结论  78-79
  6.2 展望  79-80
参考文献  80-86
致谢  86-87
攻读学位期间发表学术论文  87

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 轻工业废物处理与综合利用 > 纺织、印染工业
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