用Matlab估算二元系的UNIQUAC模型参数

为解决在液液萃取或三相精馏过程的设计和操作中面临的液液相或汽液相平衡问题,论述了完全互溶二元物系和部分互溶二元物系UNIQUAC模型参数的估算原理;介绍了运用Matlab优化工具箱函数进行参数估值的方法;以丙酮苯的等温汽液平衡数据、乙醇正己烷的等压汽液平衡数据、醋酸甲酯水的相互溶解度数据为例,估算了各二元对的UNIQUAC模型参数,结果表明,用Matlab优化函数计算的结果与文献值十分吻合。

碳酸丙烯酯与1,2-丙二醇二元体系UNIQUAC模型参数的估算与实验修正

在碳酸二甲酯的转酯化工艺过程模拟、设计与优化研究中,缺少与碳酸丙烯酯(PC)和1,2-丙二醇(PG)二元体系相关的相平衡实验数据及UNIQUAC模型参数。今通过实验数据推算和基团贡献法估算两种方法进行了PC和PG二元体系的UNIQUAC模型参数的估算;利用自行设计的汽液平衡装置实验测定了该二元体系的常压汽液平衡数据,通过绘制T-x-y曲线对比对估算结果的准确性进行验证,结果显示实验数据推算办法获得的UNIQUAC模型参数精度较高;最后借助流程模拟软件Aspen Plus,通过数据回归对该二元体系的UNIQUAC模型参数进行了修正,使用修正后的UNIQUAC模型参数对PC和PG二元体系汽液平衡的温度、液相PC摩尔分数和气相PC摩尔分数计算的平均绝对偏差分别是0.5、0.0124%和2.3035%,表明修正后的UNIQUAC模型参数能够用于高精度要求的工艺过程模拟计算。

应用NRTL和UNIQUAC模型计算含全氟烃体系液液相平衡

将NRTL和UNIQUAC活度系数模型中的相互作用参数改进为关于温度的双曲线型函数,取代以往表示这一关系的线性函数,使得上部会溶温度附近的溶解度计算得到明显改进。应用改进的模型对全氟烃与一些有机溶剂的二元混合物体系的液液相平衡进行了计算,并以苯-全氟正庚烷体系作为具体示例。将得到的结果与实验数据进行了比较,NTRL和UNIQUAC模型计算的总平均误差分别为2.64%和2.16%。

用Uniquac模型计算聚山梨酯20溶液的冰点

目的应用Uniquac模型计算聚山梨酯20溶液的冰点。方法根据Uniquac模型,由聚山梨酯20溶液中溶质的质量分数计算溶剂水的活度,进而计算出溶液的冰点,并将计算结果与步冷曲线冰点测定法、空气湿度冰点测定法的测量值进行比较。结果由Uniquac模型计算得到的冰点与用空气湿度冰点测定法得到的冰点值一致,与步冷曲线冰点测定法得到的冰点在低浓度下一致而在高浓度下相差较大。结论聚山梨酯20溶液的冰点值可以通过Uniquac模型直接计算得到。

含离子液体液液平衡的UNIQUAC模拟

为了解决UNIQUAC模型在关联含离子液体液液平衡数据时,因离子液体的分子结构参数r和q不完全而使其应用受限的问题,文中采用量子化学法计算了近几年报道的液液平衡文献中涉及的8种离子液体的分子结构参数r和q。利用密度泛函理论优化离子液体的分子结构,得到离子液体的最优结构和最优能,然后采用极化连续介质模型计算最优分子结构的体积和表面积,进而得到离子液体分子结构的r和q值。使用含上述数值的UNIQUAC模型关联了20种含离子液体的三元体系在不同温度下的液液平衡数据,并计算出模型的预测值与实验值的均方根偏差,187个连结点数据的均方根偏差值平均为0.011 7。结果表明:计算的离子液体的r和q值用于UNIQUAC方程中能较好地关联三元体系液液平衡数据。

模型煤焦油中酚类萃取的LLE数据测定与关联

针对低温煤焦油中酚类化合物萃取分离的工艺设计和优化所需基础数据的缺失,以环丁砜为萃取剂,分别测定了101.3 kPa下323.15和343.15 K时正庚烷+苯酚/邻甲酚+环丁砜三元体系液液相平衡(LLE)数据和323.15 K时正庚烷+甲苯+苯酚/邻甲酚+环丁砜四元体系的LLE数据,并将结果绘制在三元相图中。利用Bachman方程和Hand方程对实验数据进行了可靠性检验,相关系数R2大于0.98,表明实验数据可靠性较好。采用NRTL模型和UNIQUAC模型对实验数据进行关联,并对二元交互作用参数进行回归。2种模型的均方根偏差均小于1%。结果表明二者均能成功地对LLE实验数据进行关联,相应的二元交互作用参数可用于分离工艺的设计和优化。

A Method to Obtain Gas-PDMS Membrane Interaction Parameters for UNIQUAC Model

The recovery or capture of one or more components from gas mixture by membrane separation has become a research focus in recent years.This study investigates the gas-membrane solution equilibrium,for which Henry's law is not applicable if the gas phase is a mixture.This problem can be solved by using UNIQUAC model to calculate the activity coefficient of gas dissolved in the membrane.A method was proposed in this study to obtain the gas-membrane interaction parameter for UNIQUAC model.By the experiments of gas permeation through polydimethylsiloxane PDMS membrane,the solubility coefficients of some gases(N2,CO2,CH4) were measured.Through non-linear fitting UNIQUAC model to the experimental results from this study and in literature(H2,O2,C3H8),the gas-membrane interaction parameters for these gases were obtained.Based on these parameters,the activity coefficients of the dissolved gas were calculated by UNIQUAC model,and their values agree well with the experimental data.These results confirm the feasibility and effectiveness of the proposed method,which makes it possible to better predict gas-membrane solution equilibrium.

糠醛水溶液的液液萃取分离

Liquid-liquid equilibrium data of furfural-water-ethyl acetate system were measured in an equilibrium still.These data were correlated with UNIQUAC equation.The separation result of furfural-water was obtained by simulation calculation with a computer.

N,N-二甲基甲酰胺-三氯甲烷-水体系液液相平衡数据的测定与关联

为获得进一步研究DMF废水萃取回收工艺所需的基础数据,利用液液平衡釜在常压下温度分别为30℃、35℃、40℃时进行N,N二甲基甲酰胺-三氯甲烷-水体系的液液相平衡实验,各物质的平衡组成由气相色谱分析,所得液液相平衡数据用NRTL和UNIQUAC模型进行关联,应用单纯形法求得相应的模型参数。计算值与实验值比较结果表明:NRTL与UNIQUAC模型的计算值与实验数据吻合良好,模型计算的总平均绝对误差分别为0.0032和0.0033,总平均相对误差分别为2.60%和2.97%。

水-仲丁醇-乙酸仲丁酯三元体系的液液相平衡研究

测定了水-仲丁醇-乙酸仲丁酯三元体系在303.15,323.15,343.15,353.15 K下的液液相平衡数据,并用NRTL模型和UNIQUAC模型对相平衡数据进行关联,应用单纯形法求得相应的模型参数。计算值与实验值比较结果表明:NRTL模型与UNIQUAC模型的计算值与实验数据吻合良好。

真空下1,2-丙二醇-乙二醇二元体系汽液平衡研究

为了解决1,2-丙二醇与乙二醇的分离问题,采用汽相单循环法测定了绝压6.67 kPa条件下1,2-丙二醇-乙二醇二元体系的汽液平衡数据;并用Herrington面积检验法对实验数据进行热力学一致性检验,结果表明实验数据符合热力学一致性.分别用Wilson、NRTL和UNIQUAC模型对汽液平衡数据进行关联,得到了各个模型的二元交互作用参数,并对汽液平衡数据的模型计算值与实验值进行比较,发现二者偏差较小,可满足工程上分离设计的需要.

甲基异丁基甲酮-苯酚-邻苯二酚-水液液相平衡数据测定与关联

为获得工业操作温度下甲基异丁基甲酮萃取高浓煤化工含酚废水中酚类物质及溶剂回收的过程模拟和设计基础数据,测定了在常压下、70℃时甲基异丁基甲酮-苯酚-邻苯二酚-水四元体系的液液相平衡数据,并用Hand方程和Othmer-Tobias方程验证了数据一致性.文中还利用NRTL和UNIQUAC模型对所测实验数据进行热力学关联,采用模拟软件回归得到二元交互作用参数.结果表明,两种模型关联计算得到的计算值与实验值吻合良好,模型计算的相对均方根偏差均小于0.02,说明两个模型回归得到的二元交互作用参数均能对实验数据进行精确预测.因此无论是从防堵塞还是从提高萃取效率角度,甲基异丁基甲酮在较高温度下的萃取应用均具有很好的工业价值.

(乙醇、异丙醇)+N-甲基哌嗪二元体系在101.3kPa下的汽液平衡

采用改进的 Rose釜测定乙醇 +N-甲基哌嗪和异丙醇 +N-甲基哌嗪两个二元体系在 10 1.3k Pa压力下的汽液平衡数据 ,用折光指数法确定汽、液相组成 .采用 UNIQUAC活度系数模型关联实验数据 。

醋酸甲酯-甲醇-水-醋酸四元体系液液相平衡数据的测定与关联

为获得提高醋酸甲酯催化精馏的水解转化率所需的基础数据,实验在常压下测定了20,30,40,50℃时醋酸甲酯-水-醋酸三元体系和醋酸甲酯-甲醇-水-醋酸四元体系的液液相平衡数据,用NRTL和UNIQUAC模型对所测的数据进行热力学关联,应用单纯形法得出相应的模型参数。四元体系的计算值与实验值比较结果表明:NRTL与UNIQUAC模型的计算值与实验数据吻合良好,模型计算的总平均绝对误差分别为0.001142和0.001329,总平均相对误差分别为3.025%和3.839%。

醋酸-水-醋酸异丙酯、醋酸-水-醋酸异丁酯体系汽液平衡研究

用改进的Rose釜测定了101.325 kPa下的醋酸-水-醋酸异丙酯、醋酸-水-醋酸异丁酯体系的汽液相平衡数据,并用UNIQUAC活度系数模型进行了关联研究。结果表明用UNIQUAC模型进行关联所得到的计算值均与实验值吻合较好。

甲基叔丁基醚-丙酸-丁酸-水四元体系液液相平衡的测定与关联

二元交互作用参数是萃取分离过程模拟和设计的关键数据,它通常是通过液液相平衡测定的数据回归得到。在常压下测定了25℃时甲基叔丁基醚-丙酸-丁酸-水四元体系液液相平衡数据,用NRTL和UNIQUAC模型对所测实验数据进行热力学关联,采用Bachman、Othmer-Tobias和Hand公式验证了数据的可靠性状况,利用模拟软件回归得到二元交互作用参数。结果表明,基于NRTL和UNIQUAC模型关联计算得到的计算值与实验值吻合良好,两种模型计算的相对均方根偏差分别小于0.0122和0.0184,说明两个模型回归得到的二元交互作用参数均能对实验液液相平衡数据进行很精确地预测。

1-甲氧基-2-丙醇水癸烷的液液平衡

通过测定可作界面活性剂的 1 甲氧基 2 丙醇、癸烷和水的液液相平衡数据 ,考察 1 甲氧基 2 丙醇、癸烷以及水的混合液三元体系的相行为 ,并将实验结果和extendedUNIQUAC溶液模型的计算结果进行比较。结果表明 :在 2 98.15K时测得 1 甲氧基 2 丙醇、癸烷和水的相平衡数据和用extendedUNIQUAC模型推算结果相当吻合 ,extendedUNIQUAC模型成功地描述了 1 甲氧基 2 丙醇、癸烷和水混合溶液的液液相平衡。

1-乙氧基-2-丙醇/水/癸烷的液液平衡

Experimental data of ternary liquid liquid equilibria for mixtures of 1 ethoxy 2 propanol, water and decane were measured at 298 15 K Extended UNIQUAC model was empolyed to correlate those data The extended UNIQUAC model successfully represented the thermodynamic properties for the ternary system of 1 ethoxy 2 propanol, water and decane These experimental results are useful for designing the separation and extraction

水-甲基叔丁基醚-二异丙醚三元体系液液相平衡的研究

在常压下测定了不同温度时水-甲基叔丁基醚-二异丙醚三元体系的液液平衡,并用ModifiedUNIQUAC模型和ExtendedUNIQUAC模型对所测体系进行了关联计算,ModifiedUNIQUAC模型的计算结果与实验数据的关联性更好。

含甲基叔丁基醚的四元体系液液相平衡

为了考察甲基叔丁基醚对汽油主要成分烃类化合物与水相互溶解性的影响,在298.15 K和常压下,测定了2个四元体系水-甲基叔丁基醚-异辛烷-异丙醇和水-甲基叔丁基醚-异辛烷-甲苯的液液相平衡数据,并用含有二元、三元和四元相互作用参数的Extended UNIQUAC模型和Modified UNIQUAC模型对液液相平衡数据进行了关联计算。结果表明:在298.15 K时测得的四元体系液液相平衡数据和模型的计算结果很吻合,Extended UNIQUAC和Modified UNIQUAC模型成功地描述了四元混合液的液液相平衡,这些基础数据对化工生产过程的设计和分离操作条件的选择都是非常有意义的。