相平衡测定与关联
生物柴油-甲醇-甘油液液相平衡数据的关联与预测
为检 验文 献所 测实 验数 据 的可 靠性 。用 Otme— h r
T ba 关 联 式 进 行 检 验 。 o is
U
) A+ B1 一 n(
∞ ∞
)
() 1
平 衡 数 据 , 用 UNI AC 和 UNI AC D rmu d进 并 F F — ot n
行 预测 。Z o h u等 测定 了麻 疯树 油 、 ] 甲醇 、 油 、 疯 甘 麻
生 物 柴 油 是 由 动 、 物 油 脂 与 甲 醇 ( 乙 醇 ) 酯 植 或 经 交 换 反 应 而 得 到 的 长 链 脂 肪 酸 甲 ( ) , 一 种 可 替 乙 酯 是
实现产 物 分离及 过 程模拟 十分 必要 。
作 者 以文献 [ ] 9 测定 的麻 疯 树 油 甲酯 一 甲醇 一甘 油 的液液相 平 衡 数 据 为 基 础 , 面 考 察 uNI AC 1 全 F L 、 修 正 的 UNI AC “ 和基 团溶 解 度 参 数 . S ) 测模 F E ( P 预 G 型l 1 的预测效 果 , 探讨 生物 柴油 一 甲醇 一甘油 复杂
代石 化柴 油的 可再生 的清 洁燃 料 。2 0世 纪 9 0年 代 以 来 , 国、 美 欧洲 和 日本 大 力 发 展 生物 柴 油 , 国也 正 在 我 规划 和推进 生物 柴油 的 发展 。生物柴 油 的制备 方 法分
为 物 理 法 与 化 学 法 , 理 法 操 作 简 单 , 所 得 产 品 的 物 物 但
维普资讯
化
与 生 物 Z 程 20,o 2 N 08 l5 o6 V
Ch mit & Bi e gie i 物 柴 油 一 甲醇 一 甘 油 液 液 相 平 衡 数 据 的关 联 与 预 测
物理化学-相平衡
= = =
p1 T1 m1 p2 T2 m2
(3) 相平衡:任一物质B各相化学势相等
m相1(B)=m相2(B) = ···=m相P(B) (P–1)等式
S 种物质存在 S(P-1) 关系,应扣 S(P-1)
恒 p 时,知 pA*(T) 和 pB*(T),可算 xB, yB
相平衡
典型相图 与p-x(y)图相比,形状相当于上下倒转
点: 单相区:如点a ,
相点与系统点一致
两相区:如点b,相
点与系统点不一致
线:气相线称露点线 液相线称泡点线
区域: 单相: P=1,F=2 两相: P=2,F=1
t/℃
110 C 100 90
形成固溶体时与液相类似。
注意: 某相存在的量很少可忽略时,则可不算。 如:凝聚系统不考虑气相。
相平衡
5. 相律F=C-P+2中的 2 表示系统T , p 可变
若T 或 p 之一不变时,只有1个强度量 可变,相律式变为
F = C-P + 1
二组分系统相图分析或凝聚系统 压力影响小可略时,常用此式。
相平衡
相平衡
本章要点
掌握:相律,单组分、双组分系统的典型 相图,杠杆规则的应用
相图:会分析,能画(稍难)
应用:多组分系统的分离、提纯 均匀性(多相性) 控制产品的质量
相平衡
5.1 相 律
问题:封闭 系统中影响相态的因素有哪些? 例如:盐与水系统达相平衡时存在多少相?
什么时候出现固相(盐析出)?为什么?
露
t
l+g 泡
点 线
第5章相平衡
5.3中低压下汽液平衡 5.3中低压下汽液平衡
相平衡时
ɵ V = P sφ s r x Pyi φ i i i i i
(5-18) 18)
热力学中汽液平衡的研究方法: 热力学中汽液平衡的研究方法: 汽液平衡的研究方法 从平衡数据的测定入手,总结得到相应的平衡 从平衡数据的测定入手, 规律,拟合得到活度系数方程参数, 规律,拟合得到活度系数方程参数,利用具有预 测功能的活度系数方程,并结合式(5-18),计 测功能的活度系数方程,并结合式( 18),计 ), 算得到其他条件下的汽液平衡性质。 算得到其他条件下的汽液平衡性质。 5.3.1中 5.3.1中、低压下二元汽液平衡相图 见教材,自阅。 见教材,自阅。
汽液平衡体系的四类
相平衡时: 19) 相平衡时: PyiφiV = Pi sφis xi (5-19) 工程条件: 工程条件: P〈 1.5MPa的烃类混合物,同分异构体等。 1.5MPa的烃类混合物 同分异构体等。 的烃类混合物, 低压体系: ③低压体系: 汽相: 汽相:理想气体的混合物 Pi = yi P f i l = ri xi f i l 液相:非理想溶液 液相: 相平衡时 yi P = ri xi f i l = Pi s ri xi 20) (5-20) 工程上:大多数体系可采用此法计算。 工程上:大多数体系可采用此法计算。
∴ −d (U + PV − TS ) ≥ 0
∴ ( dG )T , P ≤ 0
∵ G = U + PV − TS
判断是否达到平衡状态 时,未达到平衡态; 未达到平衡态; 时, 达到平衡态。(5-3) 达到平衡态。( 。(5
=0
∆G < 0 ∆G = 0
( dG )T , P
NaF-Na_(3)PO_(4)-H_(2)O体系相图与热力学模型
NaF-Na_(3)PO_(4)-H_(2)O体系相图与热力学模型常静宇;周桓;杨洁;郝晴;赵鋆;李杰【期刊名称】《天津科技大学学报》【年(卷),期】2024(39)1【摘要】NaF–Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系是稀土矿物加工的典型盐水体系,开发氟、磷回收工艺需要该体系的相图和热力学模型支持。
利用等温溶解平衡法测定了273.15 K、298.15 K、323.15 K和348.15 K的固液相平衡数据,并基于eNRTL 模型框架构建了该体系从最低共熔点到348.15 K的热力学模型。
实验结果表明:NaF–Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系存在NaF、Na_(3)PO_(4)·12H_(2)O、Na_(3)PO_(4)·8H_(2)O和复盐NaF·2Na_(3)PO_(4)·19H_(2)O 4个固相物种;其中复盐在各温度均占据三元体系的主要相区,磷酸钠水合物的相区极窄,很难单独成盐,NaF相区相对较大并随温度升高而增大。
热力学模型研究较好地表达了NaF–H_(2)O、Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系的多温离子活度系数、溶液渗透系数、二元体系相图,获得了盐水作用参数和6个固相的热力学数据;通过对三元体系多温相图数据的有效表达,获得了盐-盐作用参数和复盐的热力学数据,在此基础上推测了NaF–Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系相图结构,获得了难以实验测定的9个零变量点和9条单变量共饱和线,从而得到了全部固相的平衡相区,并给出了NaF–Na_(3)PO_(4)–H_(2)O体系完整相图,为更复杂体系的热力学表达以及工业应用提供了参考依据。
【总页数】12页(P30-41)【作者】常静宇;周桓;杨洁;郝晴;赵鋆;李杰【作者单位】天津科技大学海洋与环境学院;天津科技大学化工与材料学院【正文语种】中文【中图分类】O642;X703【相关文献】1.Ca(H_(2)PO_(4))_(2)-H_(3)PO_(4)-K_(2)SO_(4)体系中石膏晶型及形貌调控2.353.15 K下三元体系KCl-KH_(2)PO_(4)-H_(2)O和KH_(2)PO_(4)-CO(NH_(2))_(2)-H_(2)O固液相平衡测定与关联3.298.15、318.15和333.15 K 下NaF-Na_(3)PO_(4)-H_(2)O体系相平衡4.Ca(H_(2)PO_(4))_(2)-H_(3)PO_(4)-K_(2)SO_(4)体系两步法制备KH_(2)PO_(4)过程中硫酸钙晶型和形貌调控5.(Ca(OH)_(2)-)NaOH-Na_(2)WO_(4)-H2O和(Ca(OH)_(2)-)NaOH-Na_(3)PO_(4)-H_(2)O体系的热力学与应用因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
水-丙烯酸-醋酸-甲苯四元体系液液平衡数据的测定与关联
eu t n T e at i ofcet o e f n na d m tol ud ( R L) a d n es q ai h m cl q a o . h c v y ce i m dl o o rn o w -q i N T i it i n s i n u i r v a u —ei l s c a
ZHANG n - u Ho g x n,L U a g y I Gu n — u,GUO i a Ha - o,LUO n t Ni g
( c ol f h mir n h m cl nier g ea n es yo eh o g , S h o o e sya dC e i g ei ,H n nU i r t f c nl y C t aE n n v i T o Z e gh u4 0 0 , n nP oic , hn ) hn zo 5 0 1 Hea rvne C ia AbtatT el udl ud e u ir m ( I s c :h q i—q i q ibi r i i l u L )d t f e q ae a ytm o ae—c l c — e ca i— aa o t u t n r ss fw t ar i ai a t c rh r y e r y c d ci d
( NQ A U I U C)w r sdt rges h L a eivs gt ytm h aa tr o etomoes ee eeue rs teL Ed t o t et ae ss .T ep me s fh d l w r oe a fh n i d e r e t w
o t i e .T e c c ltd v u s o L o t e mo eswe e c mp r d w t e e p r n a au s h e p e d — b a n d h a u ae a e fL E f m d l r o a e i t x e me t v e .T s u o l l r h h h i l l
丙烯酸-醋酸二元体系等温汽液相平衡数据的测量和关联
Ki 可调 的 相互 作 用 参 数 , 汽 液 相 平 衡 数 据 拟 i 是 由
丙烯 酸 ( 析 纯 , 海 凌 峰 化 学 试 剂 有 限公 分 上 司。纯度经气相 色谱 仪分析确定 , 丙烯酸 )= ( 9 .% , 杂质 峰 ) 醋 酸 ( 析 纯 , 海 化 学 试 剂 97 无 , 分 上 有限公 司 。经 精 馏 提 纯 , 取 中 间沸 点 不 变 之 馏 截
冻 , 样 品完 全 冻 结 后 , 开 真 空 泵 对 系 统 抽 真 待 打 空 , 去样 品 中 未 冻 结 的 杂质 气 体 后 关 上 平 衡 器 抽
剂、 涂料 、 合 剂 、 维 等 方 面 都 有 广 泛 的 应 用 。 粘 纤
丙烯 酸 的工业 生 产 有 多种 方 法 , 目前 世 界上 大 型 丙烯 酸生 产 企业 均 普遍 采 用 丙 烯两 步 氧化 法 … ,
确 度 为 ± . 2K。 0 0
4 压力测 定 )
平 衡 器 恒 温 3 n后 , 认 为 0mi 可
样品达到气液平衡 , 用测高仪读取 u型压力计水 银高度 , 差值即为该温度下样品的蒸汽总压。
1 实 验 部分
1 1 主要试 剂与 实验装 置 .
2 实验 数 据 处 理
2 1 汽 液平衡 关 系 .
中图分类号 : T 0 5 1 Q 1 . 文献标识码 : A 文章编号 : 10 0 4—2 5 2 1 ) 30 2 -4 7 X(0 0 0 - 80 0
丙 烯酸 是重 要 的化 工原 料 , 在卫 生 用 品 、 涤 洗
2 脱气 将 平 衡 器 下 端 样 品 池 浸 入 液 氮 冷 )
分 , 度 经 气 相 色 谱 仪 分 析 确 定 , 醋 酸 )= 纯 w( 9 . % , 杂质 峰 ) 99 无 。
二氧化碳+重整汽油拟二元体系高压汽液平衡数据的测定及关联
。 疆 大 学 化 学 化 工 学 院 ,新 疆 乌 鲁 木 齐 8 0 4 ) 新 3 0 6
摘 要 :为 了满 足 超 临 界 C z回 收 溶 剂 法 提 取 油 砂 沥 青 的 提 取 溶 剂 重 整 汽 油 的 工 艺 需 要 ,采 用 可 变 体 积 高 压 相 平 O
第 6 1卷 第 4 期 21 0 0年 4月
化
工 学
报
V0l 1 NO. _6 4
CI ESC J u n 1 ora
Ap i 2 1 r 0 0 l
二 氧化碳 +重 整汽 油 拟 二元体 系高压 汽 液
平衡 数 据 的 测定 及 关联
陈德 军 ,赵锁 奇 ,许 志 明 ,马东 强
关 键 词 :油 砂 ;高 压 相 平 衡 ;C ;重整 汽油 ;基 团 贡献 法 Oz 中图 分 类 号 :T 1 . ;O 6 2 4。 Q 0 3 1 4 . 。 2 文 献 标 识 码 :A 文 章编 号 :0 3 — 1 5 ( 0 0 0 — 0 0 — 0 4 8 17 2 1 ) 4 8 5 7
H i h p e s r a o — i u d e ii r u fc r o g r s u e v p r lq i qu lb i m o a b n di x d nd r f r e p t o i e a e o m d na h ha
CHEN j n ,ZHAO u q ,XU Z i n Deu S oi h mig ,MA n q a g Do g in
pr s u e PV T a a a u wih mo a e e s r pp r t s t a v bl pit n. e a s o Th r nge f e ov r t mpe a ur a p e s r wa o r c e y e r t e nd r s u e s ob ane . t i d The v r g c a a t rs i p r m e e s f h r f r e na ht we e a c l t d a e a e h r c e itc a a t r o t e e o m d p ha r c l u a e wih r u t g o p c t i to m e h . on rbu i n t od The e e son na y i o bi a y n e a tv p r m e e s f up r rtc l a bo r gr s i a l ss f n r i t r c i e a a t r o s e c ii a c r n
低浓度甲缩醛水溶液-萃取剂液液相平衡数据的测定与关联
低浓度甲缩醛水溶液-萃取剂液液相平衡数据的测定与关联时米东;王利平;何高银;于雪敏;李青松【摘要】在30℃、40℃和大气压力下测定了水-甲缩醛-对二甲苯和水-甲缩醛-甲苯体系的液液相平衡数据.根据实验数据对分配系数和分离因子进行了估算,结果表明两种萃取剂对甲缩醛均具有优异的萃取能力.采用Othmer-Tobias和Hand方程对实验数据的可靠性进行了分析,两个方程的线性相关度R2均在0.99以上,表明实验数据具有良好的可靠性.另外,采用UNIQUAC和NRTL热力学模型对数据进行了关联,结果表明估算值与实验值具有良好的一致性.%Liquid-liquid equilibria (LLE) data for the ternary systems {water + methylal + (p-xylene or toluene)} were measured under atmospheric pressure at 30 and 40℃.The distribution coefficient(D)and separation factor(S)were calculated according to the experimental data, which indicated that p-xylene and toluene showed excellent extraction capacity for methylal. Reliability of the experimental data was determined by Othmer-Tobias and Hand correlation equations with the linear correlation of R2>0.99.Moreover, both UNIQUAC and NRTL models were adopted to correlate the experimental LLE data. The calculated values by the two models showed a good consistency with the measured data.【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2018(043)001【总页数】7页(P34-39,46)【关键词】液液相平衡;甲缩醛;对二甲苯;甲苯;水【作者】时米东;王利平;何高银;于雪敏;李青松【作者单位】中国石油大学(华东)化学工程学院重质油国家重点实验室,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院重质油国家重点实验室,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院重质油国家重点实验室,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院重质油国家重点实验室,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院重质油国家重点实验室,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】O642甲缩醛是一种重要的溶剂和化工原料[1-5],可由甲醇与甲醛之间的羟醛缩合得到[6-8]。
相平衡测定与关联
开始收集时间
等压或等温线数
1973
12000(11562)
1977
3000
1980
4700(4515)
1984
16000(13000)
1985
1300(1000)
1.3液液相平衡数据的研究进展
相平衡实验数据的 积累
过量热力学性质的 测定和计算成为研
究的热点
随着局部组成的概念进一步的发 展,特别是NRTL等方程的发展和 应用实现了多元液液相平衡组成
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ln ? ij
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4、对所测数据的热力学关联和预测
UNIFAC方程:
? Unifac原始模型由结合项和残余项两部分组成:
ln ? ? ln ?ic ? ln ?ir
ln
?
c i
?
?? ln ?
i
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不同相比下的萃取脱酚效果比较
萃取过程水相和有机相进出口物料模拟计算结果
? 还可以用 Aspen Plus 中的简捷算法模块 DSTWU来进行计 算确定溶剂回收塔的理论塔板数,
? 模拟计算时,废水进入萃取塔状况如下:废水处理量 150t/h ,进水温度 40 ℃, phenol 质量分数 0.00845 , hydroquinone 质量分数0.00425 ,NaCl质量分数0.013248 , NH4Cl 质量分数 0.000594 ,H2O 质量分数 0.973458 ;萃取 剂MTBE为纯溶剂。在不同相比下进行逐级模拟,计算出煤 气化废水萃取脱酚结果,
常压下甲醇-乙醇相平衡的测定与关联
常压下甲醇-乙醇相平衡的测定与关联常压下甲醇-乙醇相平衡的测定与关联一、试验目的1、学习使用无机酸或碱性试剂2、熟悉酸碱滴定的原理3、掌握使用终点指示剂的方法二、试验原理1、滴定时,待测液中甲醇浓度与氢氧化钠溶液滴定液浓度之间呈一定的关系。
2、氢氧化钠溶液的用量可以通过以下式进行计算:3、即4、若氢氧化钠滴定液用量为6.60mL,则用5.00mL NaOH滴定15.00mL甲醇,得到的氢氧化钠滴定液用量应为5.80mL。
若使用0.40mL的甲醇滴定液,需加入氢氧化钠滴定液5.80mL,即0.12mL,这样在5.00mL的氢氧化钠滴定液中就有8.8mL的甲醇被滴定。
三、仪器与药品1、高纯甲醇1.00M, 100%硫酸0.50M, 0.20mM,1.00M, 1.00M, 1.00M, 50%高锰酸钾0.05, 8%( M)硫酸溶液或稀盐酸, 50mL。
2、终点指示剂,无色酚酞或无色甲基橙。
四、操作步骤1、按照0.50mL浓硫酸做空白试验,准确称取0.25mL高纯甲醇于250mL锥形瓶中。
将100mL浓硫酸倒入锥形瓶中,摇匀。
2、称取0.04mg0.40M高锰酸钾,放入200mL容量瓶中,加水使溶解。
3、再称取0.04mg1.00M硫酸铜,放入250mL容量瓶中,加水使溶解。
4、用高纯甲醇稀释至刻度。
5、摇匀,备用。
6、使用时,以50mL硫酸溶液或稀盐酸为滴定液, 0.20M高锰酸钾为指示剂,加入甲醇的量以0.05mL/min-0.10mL/min为宜,滴定时必须控制好滴定速度。
7、每次测定时,取3mL甲醇标准溶液和4mL浓硫酸或稀盐酸,记录所消耗的高锰酸钾的体积。
8、两次平行测定结果取其平均值。
五、数据处理和计算以每次消耗5mL甲醇标准溶液和5mL浓硫酸或稀盐酸所计算的氢氧化钠滴定液用量除以每次消耗的高锰酸钾的体积,即可得出所消耗氢氧化钠滴定液的毫升数,也可根据以下公式计算出平均值:每次消耗氢氧化钠滴定液的毫升数=1-( 0.05÷0.2mL/min×0.20mL/min)六、注意事项1、滴定前,应将盛有高锰酸钾的容量瓶放入干燥器内烘干,或用少量蒸馏水润洗,除去附着的有色杂质,再将其置于干燥器内,以减少空气中二氧化锰对滴定的影响。
液液相平衡数据的测定
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热力学的两大应用领域
化工过程分析——能量的合理利用 相平衡热力学——相分离过程的极限
原 料 I 原料 提纯 去除有害 反应物 II 反 应 未反应的反应 物循环使用 III 产物 纯化 产 品
实验内容
1、采用乙醇为内标物,测定内标曲线; 2、测定常压一定温度下的醋酸甲酯(1)-甲醇(2)—水 (3)三元体系汽液相平衡数据,不少于5个,而且要有组 成分布,能画出相图;
含一个部分互溶对的三角相图
褶点:是结线长度接近于零,表示部分互溶度的极限,超过 该点就进入单相区。 结线:其与溶解度曲线的交点G、H是此温度下,该三元系 的两个平衡液相组成。
综合型实验 液液相平衡数据的测定
一、实验目的:
1、加深理解掌握《化工热力学》课程的内容;
2、通过测定常压下醋酸甲酯-甲醇--水三元系统液液平衡数 据,了解和掌握用平衡釜法测定液液相平衡数据的方法;
3、初步掌握汽相色谱分析方法,卡尔菲休微量水分分析方 法;
4、激发学生的求知欲,增强学生发现问题、解决问题的能
相平衡规律的总结
相平衡规律的总结1. 引言相平衡是指在一个系统中,各个组成部分相互作用的力或物质保持一种稳定状态的规律。
这种平衡状态在自然界的各个领域都普遍存在,如化学平衡、力学平衡以及生态平衡等。
相平衡规律的研究对于深入理解自然界的运行以及技术应用都具有重要的意义。
本文将对相平衡规律进行总结和归纳,希望能够为读者提供一定的启示和理解。
2. 化学平衡化学平衡是化学反应中反应物与生成物浓度相互关联并保持稳定的状态。
根据勒夏特列原理,化学平衡的实质是反应前后系统的自由能不发生变化,即达到动态平衡。
化学平衡的规律可以通过平衡常数、热力学计算等方式来描述和分析。
例如,对于一般的反应物A与生成物B的反应:A ⇌ B,可以通过平衡常数K来表示其平衡状态。
当反应达到平衡时,反应物与生成物的摩尔浓度之比等于平衡常数K。
3. 力学平衡力学平衡是指物体在受到各个方向力的作用下,静止或以恒定速度运动的状态。
根据牛顿第一定律,物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动。
力学平衡的规律可以通过平衡方程、力的平衡条件等方式来描述和分析。
例如,对于一个静止的物体,其受力情况必须满足力的平衡条件,即受到各个方向的合力为零。
4. 生态平衡生态平衡是指一个生态系统中各个物种之间及其所处环境之间维持一种相对稳定的关系状态。
生态平衡的规律涉及到物种的种群动态平衡、生物多样性维持、能量流动和物质循环等方面。
例如,一个生态系统中,捕食者与被捕食者的种群数量会达到一种相对稳定的平衡状态,被称为捕食者-被捕食者平衡。
这种平衡状态有助于维持生态系统的稳定性和可持续发展。
5. 经济平衡经济平衡是指市场供求关系达到一种稳定状态,商品价格与商品数量之间相互调节的规律。
经济平衡的规律涉及到市场需求和供给的动态调节、市场价格的形成等方面。
例如,当市场需求量增加时,供应商会增加产量,以满足市场需求,从而达到市场供求平衡。
经济平衡规律对于诸如产业政策、社会福利等方面的决策具有指导作用。
丁酮-水-丙三醇三元体系液液平衡数据的测定与关联
Ab t a t To p o i e f n a n a aa frt e e ta to r c s fwae e v lfo b t n n t le rn a s r c : r v d u d me tl d t n h xr ci n p o e s o tr r mo a r m u a o e wi g y e s h i s le t h l u d—i u d q i b i m o u a o e wa e — lc rn ena s se wa dee mi e a amo p e c ov n .t e i i lq i e u l ru q i f b tn n — trg y e tr r y t m s i y tr n d t t s h r i
p e s r n 0, 0,6 ℃ . T e p a e c mp st n n h s q i b u c r e o h s tr a i u d l u d r su e a d 2 4 0 h h s o o i o s a d p a e e ul r m u v f t i en r l i — q i i ii y q i
L N J n F NG Jaj , h n -u I u , E i-a GU Z e gg i i ( o eeo h m s ya dE v omet c ne N nigN r a U i r t, C l g f e ir n ni n na Si c , aj om l n esy l C t r l e n v i N n n 10 7 J n s r ic , hn ) aj g2 0 9 , i guPo n e C ia i a v
甲基异丁基酮-水-苯酚三元物系液液相平衡数据的测定与关联
M e s r m e nd c r e a i n o i i —i i qu lb i m a a f r a u e nta o r l to flqu d lqu d e ii r u d t o
甲基 异 丁 基 酮 一 一 酚 三 元 物 系 水 苯
液液 相 平衡 数 据 的测 定与 关 联
杨 楚芬 ,钱 宇,章莉 娟 ,江燕斌
( 南 理 工 大 学 化 工 学 院 ,广东 广 州 50 4 ) 华 1 6 0
摘 要 :为 了给 以 甲基 异 丁 基 酮 为 溶 剂 的 含 酚 废 水 萃 取 过 程 设 计 和 流 程 模 拟 计 算 提 供 基 础 数 据 ,实 验 测 定 了 常 压 ,
2 、4 5 O和 5 ̄ 甲基 异 丁 基 酮 一 一 酚 三 元 物 系 在 稀 酚 水 范 围 内 的 液 液 相 平 衡 数 据 。 采 用 NR I 活度 系 数 模 型 0 C下 水 苯 T 对 实验 数 据 进 行 了关 联 , 回归 得 到 了 该 三 元 物 系 的 二 元 交 互 参 数 。运 用 回归 得 到 的 模 型参 数 ,对 该 三 元 物 系 的
d tr ie o h e n r y t m eh lio u y eo e ( I e em n df rt et r ay s se m t y s b t l tn k ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ BK) 一 t rp e o t2 ℃ ,4 ℃ a d 5  ̄ wa e- h n la 5 0 n 0C
Ab t a t s r c :Fu da n a l i —i ui e ii i d t a e e y mp t nt n n me t l i d lq d qu lbra a a r v r i or a i mo lng n de i o t qu dei a d sgn f he e t a ton r e s x r c i p oc s .To r v d f da e a da a o t e xt a ton r e s f he l e o a fom p o i e un m nt l t f r h e r c i p oc s o p no r m v l r wa t wa e ,e s e t r xpe i nt llq d lqu d qui bru d t n t e a ge of d l e he lc nc n r ton rme a i ui —i i e l i m a a i h r n iut p no o e t a i we e i r
氨水相平衡测定
实验五 氨–水系统气液相平衡数据的测定A 实验目的气液相平衡数据是工艺过程与气液吸收设备计算的基础数据。
本实验学习用静力法测定氨-水系统相平衡数据的方法,以巩固有关知识,并掌握相平衡实验的基本技能。
B 实验原理气液系统的相平衡数据主要是指气体在液体中的溶解度。
这在吸收、气提等单元操作中是很重要的基础数据,但比之汽液平衡数据要短缺得多,尤其是25℃以上的数据甚少,至于有关的关联式和计算方法更是缺乏。
当气液两相达平衡时,气相和液相中i 组分的逸度必定相等。
L i V i f f ˆˆ=( 1 )气相中i 组分逸度为V ii V i Py f ϕˆˆ= ( 2 )式中i V i f f ˆˆ、─ 分别为气相和液相中i 组分的逸度,(MPa ); i y 、V i ϕˆ─ 分别为气相中i 组分的摩尔分率和逸度系数(无因次), P ─ 系统压力,(MPa );当气体溶解度较小时,液相中组成的逸度采用Henry 定律计算ii L i x E f =ˆ ( 3 )式中i i E x 分别为液相中i 组分的摩尔分率和亨利系数(MPa )。
如气体在液体中具有中等程度的溶解度时,则应引入液相活度系数*γ的概念,即ii i L i x E f *ˆγ= ( 4 )*γ表示对亨利定律的偏差,故其极限条件为0→i x 时,1*→γ。
由前三式可得气液平衡基本关系式:i V ii i x P E y ϕˆ=( 5 )或i V iii i x P E y ϕγˆ*=当气相为理想溶液时,i V i ϕϕ=ˆ,若气相为理想气体的混合物,1ˆ=V i ϕ,此时气相分压i p 如下式所示。
i i i i x E py p == ( 6 )此式是在低压下,使用很广泛的气液相的平衡关系式。
亨利定律也常用容积摩尔浓度表示。
i i V i C H f =ˆ ( 7 )式中 i C ─ 气体在溶液中的溶解度,(Kmol/m 3);i H ─ 气体在溶液中的溶解度系数,(m 3/ Kmol.MPa )。
二元气液相平衡数据的测定
实验一 二元气液相平衡数据的测定气液相平衡关系是精馏、吸收等单元操作的基础数据。
随着化工生产的不断发展,现有气液平衡数据远不能满足需要。
许多物质的平衡数据很难由理论计算直接得到,必须由实验测定。
平衡数据实验测定方法有两类,即直接法和间接法。
直接法中又有静态法、流动法和循环法等。
其中循环法应用最为广泛。
若要测定准确的气液平衡数据,平衡釜是关键。
现已采用的平衡釜形式有多种,且各有特点,应根据待测物系的特征选择适当的釜型。
用常规的平衡釜测定平衡数据,需样品量多,测定时间长。
本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温,可观察釜内的实验现象,且样品用量少,达到平衡速度快,因而实验时间短。
一.实验目的1.测定正己烷-正庚烷二元体系在101.325kPa 下的气液平衡数据。
2.通过实验了解平衡釜的构造,掌握气液平衡数据的测定方法和技能。
3.应用Wilson 方程关联实验数据。
二.实验原理以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多,但基本原理相同,如图1-1所示。
当体系达到平衡时,两个容器的组成不随时间变化,这时从A和B两容器中取样分析,即可得到一组平衡数据。
蒸汽循环线A B液体循环线图1-1平衡法测定气液平衡原理图当达到平衡时,除两相的温度和压力分别相等外,每一组分化学位也相等,即逸度相等,其热力学基本关系为:V i L i f f ˆˆ= i s i i i V i x f py γφ=ˆ (1)常压下,气相可视为理想气体,1ˆ=v i φ;再忽略压力对流体逸度的影响,isi p f =从而得出低压下气液平衡关系式为:py i =γisi p i x(2)式中,p ——体系压力(总压);s i p ——纯组分i 在平衡温度下的饱和蒸汽压,可用Antoine 公式计算; x i 、y i ——分别为组分i 在液相和气相中的摩尔分率; γi ——组分i 的活度系数由实验测得等压下气液平衡数据,则可用 s ii i i px py =γ (3)计算出不同组成下的活度系数。
丙酸-水体系等压汽液平衡数据的测定与关联
世界上公认 的最 经济实惠 、 安全有效 的食用性 防腐剂 。我 国丙
酸需求量很 大 , 主要依靠 进 口, 但 丙酸现行主要 的生产方法是 乙烯羰基合成法( p e Re p 工艺) ㈣。由于丙酸 的生产过程 中有水 产生 , 丙酸 一水体系的分离一直是个 急需解决 的问题 。在丙酸 精馏过程中需提供热力学基础数据 , 而该数据 尚未见报道。为 了满足工程设计 的需要, 本研究采用双循环汽液平衡釜测定 了
化为 : 12 实 验 方 法 -
g =py/ xP
。
() 1
实验采用双循环汽液平衡釜 , 控温精度为 ±01C .o。在常压 ( 0 .2 k a条件下 , 11 5P) 3 当釜 中汽液相 达到平衡后 , 录平衡 温 记
丙酸和水的饱和蒸汽压用 Anon tie方程【] , 5计算 方程常数
,, ● ● ● ●● ●
∑ 』1 )x0 0 = [y I 。. 6 n ( d : 9 9
D: ×1 0 1 . 0 : 76 9 = 5 10 x
mi n 一’一
见 表 3 。
lp = — / + ) n 。 A B ( C T
表 3丙酸 与 水 的 Anon 方 程 常 数 ti e
度, 再分别取 汽相 和液相样品 。 利用阿贝折光仪测 量其折光率 , 对 照事先建立的该体系折光率 与组成 的标准 曲线 ,得到液 、 汽
相摩尔分数 x, Y数据 。
将表 2中的 Tx 数据代入式 () , Y 1和式() 2可得到不同组成
下 的活度系数 , 见表 2 。以 I( 。 ’ x n / j 对 作 图, 积分求面积 :
六对二元混合物水合物相平衡的测定和关联
六对二元混合物水合物相平衡的测定和关联
马沛生;赵炳超
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】1997(026)010
【摘要】设计、安装了一套毛细管法气体水合物相平衡测定装置,该装置具有简便、快速的特点,用文献中的二氧化碳水合物数据作标准数据证明了装置的可靠性,测定了二氧化碳和丙烷、二氧化碳和丙烯、二氧化碳和F-22、乙烷和丙烯、乙烷和异丁烷、乙烷和正丁烷六对物系二元气体水合物的相平衡数据。
本文还提供了关联结果。
【总页数】7页(P680-686)
【作者】马沛生;赵炳超
【作者单位】天津大学化工系;天津大学化工系
【正文语种】中文
【中图分类】TE83
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成
2、相平衡数据的测定
? 相平衡釜法 :配制一定的三元 混合物,在恒定温度下搅拌, 充分接触,以达到两相平衡; 然后静止分层,分别取出两相 溶液分析其组成。 采用气相色 谱仪 自动进样分析得出一定温 度和压力下的各个组分在 有机 相和水相中的质量分数 。这种 方法可直接测出平衡联结线数 据。
? g( ? i ? 1
ij
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? ji ? ( g ji ? gii ) / RT ,
( g ji ? gij )
G ji ? exp( ?? ji? ji ),
(? ji ? ? ij)
?ii ? ? jj ? 0,Gii ? G jj ? 1
程的极限
液液相平衡关系 是进行萃取过程 计算和分析过程 影响因素的基本
依据之一
液液平衡数据主 要是用于萃取计 算中评选萃取剂 和确定理论级数 或传质单元 , 是液液萃取塔设 计及生产操作的
主要依据。
通过活度系数模 型对实验数据进 行关联为萃取过 程设计和流程模 拟计算提供基础 数据。目前,平 衡数据的获得尚 依赖于实验测定
4、对所测数据的热力学关联和预测
? 关联推算相平衡的模型分为活度系数法和状态方程法,液液相平衡计 算主要用活动系数法。利用 Aspen Plus 参数回归功能利用实验得到 的液液平衡数据,采用以下活度系数模型进行参数回归。
缩写
全方名程
适用范围
NRTL UNIFAC UNIQUAC
non-random two 极性与非极性混合物,强非理想混合物
的计算
通过相平衡理论进 行数据的组成计算
局部组成概念的提 出,使利用二元参数 计算多元汽液平衡
的组成成为可能
2、液液相平衡测定
1、平衡釜法 优点:操作简便、测定 快速 ,可以得到两共扼 相的液液相平衡数据 , 而且也可以准确测定溶
解度小的物系。 缺点:但对于容易乳化 的物系 ,平衡釜法并不
适用。
2、浊点法 优点:测定流程简单 , 分析方法容易 ,能够准 确地测定具有较大互溶
经过多年的发展,相平衡 数据的数量在日益增加, 建立了各种数据库以及 出版了许多手册。目前, 世界上建立的相平衡数 据库己非常庞大
多特蒙德大学数据库(DDB)的现状
1、纯化合物 2、参考文献数 3、混合物数据
VLE LLE 混合热 无限稀释活度系数 气体溶解度
约含1800种组分
5000种参考文献,470种期刊
4、对所测数据的热力学关联和预测
? 液液相平衡数据的准确性对于物性参数的回归以及工艺流 程的准确模拟和优化有至关重要的作用 ,对于工厂中的工 艺过程所涉及到的物系,由于存在杂质的缘故,纯物质之间 的液液相平衡数据往往与实际体系有较大的误差 。因此, 利用工业生产中实际物系测得的相平衡数据用于模型参数 的回归,能更加精确的描述实际工业过程,并能够提高工艺 流程设计和优化的准确度。
j? 1
ln ? ij
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uij RT
uij ? u ji
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li
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Z 2
(?i
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4、对所测数据的热力学关联和预测
UNIFAC方程:
? Unifac原始模型由结合项和残余项两部分组成:
ln ? ? ln ?ic ? ln ?ir
? 2、Bachaman方程:
? 32
?
A?
B?
? 32 ? 11
? 3、Othmer-Tobias:
式中;a,b,A,B, A ' , B ' 为方程的常数,R2为相关性,wij 表示i组分在j相中 的质量分数
3、实验结线数据质量的检验
? 水(1)一乙醇(2)一 甲基异丁基甲酮 (3)三元体系中 ? Hand方程和Othmer-Tobias方程关联结果
oil phase aqueous phase
outlet water jacket
inlet
相平衡实验的装置图
3、数据质量的检验
? 由于实验过程中存在各种误差,实际测得的数据可能会出现一定的偏 差,为了保证数据的可靠性,一般采取以下方程对实验数据进行拟合。 (以三元体系为例)
? 1、Hand方程 :
liquid
和和部部分分互互溶溶系系统统
缺少二元交互作用参数时可使用的预测 性模型,非电解质溶液,所有组分在临 界点以下,不含金属、有机金属和磷酸 盐
非极性、极性以及部分互溶系统
NRTL方程:
NC
? ? ji G ji x j
NC
? ln
i?
j ?1 NC
??
G ij x j
NC
NC
? ? ji G ji x j
开始收集时间
等压11562)
1977
3000
1980
4700(4515)
1984
16000(13000)
1985
1300(1000)
1.3液液相平衡数据的研究进展
相平衡实验数据的 积累
过量热力学性质的 测定和计算成为研
究的热点
随着局部组成的概念进一步的发 展,特别是NRTL等方程的发展和 应用实现了多元液液相平衡组成
01
02
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05
1.2液液相平衡数据的研究现状
1、德国多特蒙德大学数据库(DDB)、柏 林工业大学建成了自己的热力学数据库
2、英国的物理性质数据服务库(PPDS)就 含有LLE数据
3、北京化工大学建立了CEPDDS物性数 据库,存放了几千种物质的物性数据
4、南京化学工业集团公司也建立了 通用的化工物性数据库系统,其中包括 数据存储,管理检索,物性估算,热力学 计算和数据回归等功能。
UNIQUAC方程:
? ? ? ? ln ?i
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液液相平衡平衡数据的测定与 关联
2015
液液相平衡平衡数据的测定与关联
1
概述
2
相平衡数据的测定
3
数据质量的检验
4 对所测数据的热力学关联和预测
5
现存的问题及计划
1、概述
1.1液液平衡数据的重要性
液液相平衡就是 描述萃取达到平 衡时,被萃取物 质在两相中的分
配关系
它决定萃取过程 的方向,推动力 的大小和传递过