异丙醇-水-碱/乙二醇物系常压汽液平衡数据的测定

在常压下,用循环式汽液平衡釜测定了异丙醇-水-氢氧化钾(氢氧化钠或醋酸钾)/乙二醇物系的汽液平衡数据,其中,氢氧化钾(氢氧化钠或醋酸钾)/乙二醇作为复合溶剂,V(复合溶剂)∶V(异丙醇-水)分别为0.5∶1,1∶1,2∶1。实验结果表明,氢氧化钾(氢氧化钠)/乙二醇复合溶剂可消除异丙醇-水的共沸点,并显著提高异丙醇-水的相对挥发度;当脱除复合溶剂后液相异丙醇的摩尔分数小于80%时,氢氧化钾(氢氧化钠)/乙二醇复合溶剂对异丙醇-水的分离效果优于醋酸钾/乙二醇复合溶剂。用W ilson模型对实验数据进行关联,汽相组分的平均偏差小于0.02。

含甲酸三元物系汽液平衡的研究

用改进的Dvorak-Boublik平衡釜测定含甲酸、二甲基甲酰胺(DMF)、水体系的H_2O-HCOOH、HCOOH-DMF、H_2O-DMF三对二元汽液平衡数据和HCOOH-DMF-H_2O的三元汽液平衡数据,并用Wilson方程和NRTL方程进行热力学关联,其中甲酸的缔合效应用双分子缔合模型进行研究,得到令人满意的结果。

缔合体系在恒定组成下的汽液平衡研究

用 SG- 型双循环汽液平衡釜和沸点仪装置测定了乙酸 -四氯化碳、乙酸 -正庚烷、四氯化碳 -正庚烷二元体系和乙酸 -四氯化碳 -正庚烷三元体系在 3 1 8～ 3 48K下恒定液相组成的汽液平衡数据。在实验温度范围内对每组数据用 Antoine方程作了关联 ,压力的关联值与实测值的最大的平均相对偏差为 0 .1 3 %。根据实测值分别推算了各个体系在实验温度范围内的等温汽液平衡 ,其中含乙酸的体系考虑到缔合效应 ,汽相采用双分子缔合模型。总压的关联计算值与实测推算值的总平均相对偏差小于 0 .6% ,最大为 1 .0 7%。

燃料馏分油气-液相平衡常数的测定与关联

实沸点蒸馏原油获得燃料馏分油。采用拟静态法测定不同沸程的22种燃料馏分油在系列温度下的泡点蒸气压,用Antoine方程关联蒸气压与温度的关系。在泡点压力分别为10kPa、30kPa、50kPa、80kPa和101 325kPa时,按虚拟组分处理法计算了燃料宽馏分油中各虚拟组分的气 液相平衡常数,关联了气 液相平衡常数与虚拟组分的沸点以及相平衡温度、压力的关系,得到的表达式可以计算常压沸点范围在348 15K至623 15K间燃料宽馏分油的气 液相平衡常数,经180个数据点回归检验,平均误差为4 5%。

挥发性有机物与阳离子表面活性剂溶液间气液平衡关系

研究了挥发性化合物(VOCs)甲苯与典型阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)溶液间气液平衡关系.结果表明,CTMAB对甲苯气液平衡影响显著,可明显降低甲苯表观亨利系数(Hc),抑制甲苯挥发;Hc随CTMAB浓度的增加而降低,CTMAB浓度X<CMC时,Hc随X缓慢减小,抑制甲苯挥发能力相对较弱;X>CMC时,亨利系数随X降低较快,抑制甲苯挥发能力较强.推导并验证了Hc与X之间定量关系式:Hc=H/(1+K(X-CMC)),Hc计算值与实验值间相关系数R=0.91.温度对Hc影响显著,Hc随温度(T)的升高而增大,Hc与1/T呈线性关系.

缔合体系汽-液平衡数据的热力学一致性检验

以"化学"理论和Hayden-O’Connell(HOC)方法为基础,完整地推导出缔合体系的真实汽相组成及相平衡计算通式,并在常减压下简化,建立缔合体系热力学一致性检验方法。关联常减压下水+甲酸、水+醋酸、水+丙酸体系的等压汽-液相平衡实验数据。结果表明,简化相平衡模型的计算值与文献值相吻合,计算简单准确,需要基础物性数据少。最后以醋酸+N,N-二甲基甲酰胺体系汽-液相平衡数据为例,用建立的缔合体系热力学一致性检验方法,结合Herington面积法和点检验法,进行了热力学一致性检验。

用于烟气二氧化碳捕集的有机胺挥发性研究进展

化学吸收法是现阶段唯一可大规模捕集烟气CO_(2)的技术路线,有机胺是常用的吸收剂,有机胺挥发性对系统运行成本、环境污染等影响较大。本文对比了目前文献中用于测量有机胺气液平衡的静态总压法、改进型沸点仪、在线傅里叶红外等实验装置和方法,介绍了描述有机胺体系的Wilson模型、NRTL模型、UNIQUAC模型等热力学模型,重点综述了影响有机胺吸收剂挥发性的主要影响因素及研究现状。极性基团如羟基、伯氨基等有利于降低胺挥发。温度主要是影响亨利常数和饱和蒸气压,摩尔分数主要影响胺分子活度系数。常规胺基吸收剂的挥发性随CO_(2)负荷增加而减小,弱极性吸收剂的挥发性受到离子强度影响更大。结合烟气CO_(2)捕集特性,提出下一步有机胺吸收剂挥发性研究的主要方向。

缔合流体混合物的分子热力学模型

从分子缔合的粘滞球模型出发，导出了同时含有自缔合和交叉缔合时亥氏函数的贡献，交叉缔合参数可由自缔合参数计算。常压和高压下二元缔合流体混合物汽液平衡的关联结果令人满意。

高温高压下煤液化油气液平衡体系的研究

煤液化过程中,反应单元和分离单元是整个液化体系的核心部分,反应器和分离器中各组分在气、液相中的平衡组成确定不仅决定设备的尺寸设计,而且对液化过程中供氢溶剂的选择和反应条件的优化起到关键作用。但由于煤液化油在高温高压下的气、液平衡数据不足,使得反应器内的组成分布无法预测,相关的反应器设计过程仅能凭经验进行。为得到反应条件下的气液平衡数据,研究引入流程模拟软件Aspen Plus,将煤液化油蒸馏得到的窄馏分段与各种气体组分(如H2、C2H6等)共同建立了煤液化油闪蒸过程,得到了高温高压下煤液化油气液平衡体系。利用闪蒸体系计算得到在给定温度、压力情况下,各组分在高温、低温分离器内的气、液两相分布情况,通过改变高温分离器的温度和压力,分析了高温分离器内相平衡常数随温度(623.15K～723.15K)、压力(10MPa～21MPa)变化的规律。为进一步归纳适用于煤液化油的气液平衡方程,以高温分离器数据为基础,对推导建立的高压下烃类相平衡方程中的参数进行回归,得到高温高压下,适用于神华煤液化油并具有物理意义的二元(T,p)气液相平衡常数方程。

甲苯与TX100溶液间气液平衡关系

采用气相EPICS(equilibrium partitioning in closed system)法研究了甲苯与非离子表面活性剂TritonX-100(TX100)溶液间气液平衡分配关系.研究表明,甲苯的表观亨利系数(Hc)随TX100浓度的增加而降低,TX100可明显地影响甲苯在气液相的分配行为,抑制甲苯挥发;当TX100的浓度低于其临界胶束浓度(CMC),浓度的增加对Hc影响不明显,抑制甲苯挥发能力相对较弱;浓度大于CMC,Hc随表面活性剂浓度的增加迅速降低.温度对Hc的影响显著,温度升高,相应Hc也随之增大.

含自缔合流体混合物的分子热力学模型

缔合流体及其混合物的亥氏函数和压缩因子可表示为物理相互作用的贡献和化学缔合作用的贡献两部分之和。前者可采用作者建立的非缔合流体及其混合物的分子热力学模型；作者从分子间相互作用位能函数的粘滞球模型出发，利用统计力学方法确定了混合物中自缔合作用的贡献。模型中分子间的缔合参数完全可由纯物质性质确定，而只在混合物方阱位能参数的计算中引入可调的二元相互作用参数。对于含有一个自缔合组分的二元混合物常压和高压汽液平衡数据的关联结果令人满意。

天然气中甲烷及非烃组分的汽液相平衡研究进展

液化天然气中的非烃组分会在液化、运输过程中对其造成不同程度的影响,获得基础的相平衡数据对于优化液化流程十分必要。在介绍含不同非烃组分天然气分布基础上,较详尽地论述了CO2-CH4,H2-CH4,He-CH4体系以及部分非烃组分之间的汽液相平衡实验研究进展及部分理论研究。论述结果可知,很多早期的汽液相平衡实验数据精度有限,实验数据不广泛,尤其是在较低温度区域内的汽液相平衡数据点非常少,为未来的工作提出了研究方向。

RG-CPA方程计算超临界CO_2-醇体系汽液相平衡

综合考虑缔合作用和密度涨落的影响,将经重整化群修正的CPA方程(RG-CPA方程)扩展到二元体系汽液相平衡的计算。通过一个温度下的汽液相平衡数据回归得到二元交互作用参数,预测其他温度下的相平衡。采用这种方法计算了超临界CO2与醇二元体系的汽液相平衡性质和临界曲线。结果表明,RG-CPA方程预测超临界CO2与醇二元体系的气液相组成和密度具有较高的精度,液相组分平均绝对偏差为0.032,气相组分平均绝对偏差为0.019。与原始CPA方程相比,RG-CPA方程能更好地预测气液临界曲线。

天然气中低碳烷烃的汽-液平衡研究

研究建立了天然气体系中汽-液两相相平衡理论模型并进行了计算。通过自主研发的热力学计算软件,使用PR方程,针对我国某LNG厂的天然气体系进行了相平衡计算,并做出了天然气的相包络图,为天然气的液化工艺设计提供可靠的数据支持和理论依据。

三种类型烃-烃不混溶包裹体组合的特征和热力学条件的计算

在自然界广泛分布着烃-烃不混溶体系中捕获的流体包裹体,由于这些包裹体具有复杂的组成和相态,因此不混溶包裹体组合的判别和热力学参数的计算常常难以进行。根据烃-烃不混溶体系中两个端员组分流体包裹体室温下的相态特征和在温度-压力平面图上等容线交点显示的位置,划分成三种类型流体包裹体组合,本介绍了三种类型流体包裹体组合特征,叙述了不混溶烃-烃包裹体组合的测定和判别方法,并且阐述均一化包裹体相态方程和气-液平衡常数原理和方法与此同时列举了自然界简单的三种类型不混溶烃-烃包裹体组合的测定、判别和计算的几个实例,利用相态方程和气-液平衡常数,不但精确地计算出包裹体均一压力,并且精确地计算出流体密度和体积等热力学参数。最后,利用均一成气相和液相的两种包裹体在 p-T 平面图上等容线交点同样计算出流体包裹体组合的捕获温度和压力。

精馏塔顶温度与塔顶产品组成关系探讨

理论上,对于连续稳定的精馏操作,塔顶温度与气液组成存在一定的对应关系。实验发现:对于不同的操作状况,即使塔顶温度相同,塔顶产品组成却不一定相同;而当塔顶温度不同时,塔顶产品组成却可能相同;但不论何种情况,只要塔顶温度升高,则塔顶产品组成必定下降。文章对实验数据进行了分析,并指出由于实际操作与理论模型存在一定的差距,仅仅根据精馏塔顶温度判断塔顶产品组成并不可靠,因此文章对于实际生产操作具有一定的借鉴作用。

气相色谱法研究醇类在二苯甲烷中的溶液热力学

利用气相色谱法，测定了Ｃ１～Ｃ４醇的各种异构体在二苯甲烷中的无限稀释活度系数及偏摩尔过量焓，偏摩尔过量熵，并由Ｋｒｅｔｓｃｈｍｅｒ－Ｗｉｅｂｅ模型计算了不同温度下醇类与二苯甲烷的交叉缔合平衡常数ＫＡＢ。ＫＡＢ的变化与醇自缔合常数变化规律相同，随醇碳链及支链的增加，ＫＡＢ减小。由不同温度下的ＫＡＢ值进一步得到交叉缔合氢键焓ｈＡＢ。

甲醇-正丁醇二元等温汽液平衡体系的研究

用经Ellis汽液平衡釜验证的自制汽液平衡装置测定了甲醇-正丁醇二元液系在不同温度处恒温时的压力与组成的汽液平衡数据,计算了体系的热力学函数,并进行了热力学一致性检验。这不仅为二元混合液系的压力组成测定提供了研究装置,同时充实了压力组成实验数据,还丰富了二元液系的热力学理论。

含甲酸三元物系的汽——液平衡的研究

用改进的 Dvorak—Boublik 汽液平衡釜测定含甲酸,二甲基甲酰胺(DMF).水物系的 H_2O—HCOOH;HCOOH—DMF;H_2O—DMF 三对二元汽—液平衡数据和 HCOOH—DMF—H_2O 的三元汽—液平衡数据,并用 Wilson 方程和 NRTL 方程进行热力学关联,其中甲酸和缔合效应用双分子缔合模型进行研究,得到满意的结果。

甲醇气液平衡常数图版的数学拟合与程序编写

在多相混输管道的运行过程中,注入甲醇是抑制管道内水合物形成的重要方法,而在甲醇注入量的计算过程中需要利用图版法得到甲醇的气液平衡常数。为了简化计算过程,对该图版进行了数学拟合:首先对平衡常数图版进行离散化处理,把图中的每一条曲线都离散成若干个数据点,然后把离散的数据点拟合成相应的公式,最后以公式为基础进行了计算机程序的编写。计算结果表明,数学模拟的效果良好,可应用于工程计算。