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碳酸二甲酯与正己烷，环己烷二元系统混合性质的研究

作　者: 徐宏飞
导　师: 田宜灵
学　校: 天津大学
专　业: 化学工程
关键词: 液体均相混合物碳酸二甲酯正己烷环己烷 Tait方程恒温压缩系数
分类号: O621.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

从石油化学工业到药物化学工业,混合溶液普遍存在,它们的性质被广泛应用于设计过程中,如流动、传质、传热的计算。随着可持续发展和环境友好型技术的深入人心,工业过程的发展和设计都离不开选择最适合的溶剂以提高产率,降低污染以及改善整个生产链。碳酸二甲酯由于其良好的溶解性能,而广泛应用于溶解和萃取等操作中。同时,DMC也有良好的润滑作用,广泛应用于低环境污染的空调中,作为制冷剂和润滑油。本文在常压下采用振动管密度计测量了碳酸二甲酯和正己烷体系以及碳酸二甲酯和环己烷二元混合物的密度,计算得出混合物的过量摩尔体积,用RK方程进行了回归。在高压下,采用自行设计制造的可变体积釜和精密分析天平测定了上述两个二元体系在温度范围从293.15 K到313.15 K,压力范围从5 MPa到40 MPa的体积和质量。计算出不同组成下的密度、摩尔体积、过量摩尔体积。采用改进的Tait状态方程对恒温下密度进行了拟合,采用了六参数方程,对全组成、温度和压力范围的密度进行了拟合,效果良好。同时尝试采用用RK方程对高压下的过量摩尔体积进行了回归,得到比较好的效果。由恒温压缩系数的定义式摩尔体积Vm与密度ρ关系以及对恒温下拟合密度的Tait状态方程0以得到恒温压缩率的计算公式。通过Tait对恒温下密度的拟合而得到的参数C、D的值,可以计算出恒温压缩率的公式。随后,利用G. I. Egorov提出的关于等温压缩系数kT的理论,解释了等温压缩系数kT随温度压力的变化规律。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章文献综述  8-20
  1.1 液体的p-V-T 关系  8-10
    1.1.1 饱和液体的体积  8-9
      1.1.1.1 Rachett 方程  8-9
      1.1.1.2 Yen-Woods 关系式  9
    1.1.2 压缩液体（过冷液体）体积  9
    1.1.3 液体混合物的p-V-T 关系  9-10
    1.1.4 普遍化关联式  10
  1.2 液体均相混合物的研究  10-16
    1.2.1 液体密度的测定与关联  10-13
      1.2.1.1 液体密度的定义  10-11
      1.2.1.2 液体密度的测定方法  11
      1.2.1.3 液体密度的关联方法  11-13
    1.2.2 常压下液体混合物热力学性质的研究进展  13-14
    1.2.3 高压下液体混合物热力学性质的研究进展  14-16
  1.3 实验体系的确定  16-20
    1.3.1 碳酸二甲酯  16-18
    1.3.2 含DMC 液体混合物的实验研究  18
    1.3.3 正己烷和环己烷的性质  18-20
      1.3.3.1 正己烷  18-19
      1.3.3.2 环己烷  19-20
第二章常压下液体密度的测定与关联  20-27
  2.1 实验仪器及药品  20
  2.2 混合溶液的配制  20-21
  2.3 密度测量  21
  2.4 测定结果及讨论  21-26
    2.4.1 密度的测量结果  21-22
    2.4.2 过量摩尔体积的计算  22-23
    2.4.3 过量摩尔体积变化的回归  23-26
  2.5 本章小结  26-27
第三章高压下液体混合物物性的实验测定  27-90
  3.1 高压液体混合物性质的实验测定方法  27-28
    3.1.1 恒体积法  27
    3.1.2 振动管密度计法  27-28
    3.1.3 可变体积法  28
  3.2 本论文采用的实验装置  28-40
    3.2.1 可变体积高压釜  28-31
    3.2.2 实验的辅助仪器设备  31
    3.2.3 测温仪表的的校正  31-34
    3.2.4 测压仪表的校正  34-37
    3.2.5 高压釜内径的校正  37-38
    3.2.6 实验步骤  38-39
    3.2.7 实验数据的处理  39-40
      3.2.7.1 密度的计算  39-40
      3.2.7.2 摩尔体积的计算  40
      3.2.7.3 过量摩尔体积的计算  40
  3.3 高压下纯物质密度的测量  40-42
  3.4 碳酸二甲酯与正己烷体系的实验结果  42-66
    3.4.1 实验数据的结果  42-55
      3.4.1.1 混合密度的计算  42-45
      3.4.1.2 摩尔体积的计算  45-47
      3.4.1.3 过量摩尔体积的计算  47-55
    3.4.2 数据拟合  55-66
      3.4.2.1 Tait 方程拟合  55-57
      3.4.2.2 六参数密度方程的拟合  57
      3.4.2.3 过量摩尔体积的拟合  57-59
      3.4.2.4 恒温下的V_m–p 曲线t  59-60
      3.4.2.5 恒温压缩率  60-66
  3.5 碳酸二甲酯与环己烷的实验结果  66-89
    3.5.1 实验数据的结果  66-78
      3.5.1.1 混合密度的计算  66-68
      3.5.1.2 摩尔体积的计算  68-71
      3.5.1.3 过量摩尔体积的计算  71-78
    3.5.2 数据拟合  78-89
      3.5.2.1 Tait 方程拟合  78-79
      3.5.2.2 六参数密度方程的拟合  79-80
      3.5.2.3 过量摩尔体积的拟合  80-82
      3.5.2.4 恒温下的V_m–p 曲线  82-84
      3.5.2.5 恒温压缩率  84-89
  3.6 本章小结  89-90
第四章结论  90-91
参考文献  91-96
发表论文和参加科研情况说明  96-97
致谢  97

碳酸二甲酯与正己烷，环己烷二元系统混合性质的研究

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