亚临界和超临界二氧化碳-甲醇混合气相及液相区中甲醇核磁弛豫速率比较研究（英文）

用核磁共振氢谱测量了不同温度(293.15和308.15 K)及压力高达25 MPa下二氧化碳-甲醇混合气相(超临界)及液相区(亚临界)中甲醇(羟基及甲基)的纵向弛豫时间T1,exp。本工作的目的是考察近临界区二氧化碳-甲醇混合物的压力、温度及组成对甲醇弛豫速率的影响,揭示混合物不同相区(气相及液相区)中自旋-晶格弛豫(SLR)过程的机理。此外,还对比研究了等温条件下超临界和亚临界混合气相及液相区中甲醇的SLR速率1/T1,exp随混合物密度的变化规律。研究发现,在本工作所涉及的温度及压力区间,对于纯甲醇或液相区其SLR过程是以偶极-偶极(DD)作用机理为主导,而在气相区SLR过程则是以自旋-转动(SR)作用机理占优势,也即,超临界和亚临界二氧化碳-甲醇混合物的SLR过程在不同相区有不同的作用机理控制。由于甲醇的SLR弛豫速率1/T1,exp是由甲醇分子间及分子内的DD作用和SR作用三部分共同决定的,所以研究超临界和亚临界二氧化碳-甲醇混合物的SLR弛豫速率随压力、浓度及温度的变化规律有助于提供更多该混合物不同相态区分子间相互作用的动态学信息。

PC-SAFT理论对CO_2-甲醇体系相平衡的研究

本文结合统计缔合流体理论(PC-SAFT),把纯流体关联而得的分子参数作为输入,对某一确定温度范围内二氧化碳-甲醇二元体系相平衡进行研究,并且分析温度、压力和两相密度对界面性质的影响,并对PC-SAFT方程计算结果与实验数据进行了比较与分析。

CO_2-甲醇和CO_2-乙醇体系的交叉缔合模型

在统计缔合流体理论(statistical associating fluid theory,SAFT)的基础上,将二氧化碳(CO2)处理为似缔合分子,考虑醇羟基之间的自缔合作用,以及CO2分子与醇羟基之间的交叉缔合作用,提出了适用于CO2-醇类体系的交叉缔合模型.应用该模型研究了CO2-甲醇和CO2-乙醇体系从低温低压到高温高压的相平衡性质.p-x和p-ρ相图的计算值与实验值吻合良好.研究表明,考虑CO2与甲醇和乙醇分子之间的交叉缔合对Helmholtz自由能的贡献,可显著改善相平衡性质的计算结果,并避免模型对低温区间中三相平衡和三相点的错误预测.