含一氧化碳二元体系的相平衡研究

论文摘要

本文运用自行设计的国内第一套带石英可视窗的可变体积高压釜,利用霍尔探测仪实现体积的准确测量,利用自动控温装置和手摇泵分别实现温度和压力的准确控制,用微型高压钢瓶实现高压状态直接取样,使得数据测量方便、准确。并用文献数据对该装置的可靠性进行了验证,同时还建立了一套操作方便的组分解析装置,对气液相组成进行分析。采用静态分析法测定了不同温度下一氧化碳分别与乙醇、碳酸二乙酯、乙酸乙酯以及乙酸甲酯所构成的二元体系的高压气液相平衡数据,包括平衡组成、气液相密度和摩尔体积。实验结果表明,在相同温度下,一氧化碳在乙醇、碳酸二乙酯、乙酸乙酯和乙酸甲酯中的溶解度随压力增加而增大,同时乙醇、碳酸二乙酯、乙酸乙酯和乙酸甲酯在一氧化碳中的溶解度也随压力增加而增大;在相同的压力下,一氧化碳在乙醇、碳酸二乙酯、乙酸乙酯和乙酸甲酯中的溶解度却随温度升高而明显减小,而乙醇、碳酸二乙酯、乙酸乙酯以及乙酸甲酯在一氧化碳中的溶解度受温度的影响较小。选择PR和PRSV方程分别与van der Waals-1型、van der Waals-2型、Margules型混合规则和活度系数表达的混合规则搭配成六种不同的计算方法,采用搜索法对上述二元高压相平衡系统进行优化计算,系统地分析了状态方程、混合规则、回归方法等对计算结疤?影响。结果表明,PRSV方程与var der waals-2型混合规则组成的方法计算效果最好。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 相平衡
• 1.2 气液平衡数据的实验测定方法
• 1.2.1 静态法
• 1.2.2 动态法
• 1.2.3 泡露点法
• 1.2.4 流动法
• 1.2.5 可变体积的高压平衡釜法
• 1.3 气液平衡数据的关联计算
• 1.3.1 相律
• 1.3.2 相平衡计算
• 1.3.2.1 状态方程法
• 1.3.2.2 活度系数法
• 1.3.2.3 两种方法的比较
• 1.3.2.4 K值法
• 1.4 高压流体相行为
• 1.5 本课题开展的基础及研究的内容和意义
• 1.5.1 本课题开展的基础
• 1.5.2 本课题的研究内容和意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验方法的选择及方案的确定
• 2.1.1 实验方法的选择
• 2.1.2 实验方案的确定
• 2.2 实验装置
• 2.2.1 高压平衡系统
• 2.2.2 减压解析系统
• 2.2.3 实验其它附属装置
• 2.3 各种仪表的标定
• 2.3.1 测温仪表的校正
• 2.3.1.1 热电偶－数字电压表测温系统的校正
• 2.3.1.2 铜-康铜铠装热电偶智能位式控制仪表测温体系的校正
• 2.3.2 测压仪表的校正
• 2.3.2.1 CYB-20S 离子束溅射薄膜压力传感器的校正
• 2.3.2.2 DP-A 精密数字压力计的校正
• 2.3.2.3 APM-2D 数字气压计工作校正曲线
• 2.3.3 各种体积的标定
• 2.3.3.1 样品解析系统体积的标定
• 2.3.3.2 高压釜内径的标定
• 2.4 实验装置的系统验证
• 2.5 实验步骤
• 第三章 气液相平衡实验数据结果
• 3.1 实验数据的计算
• 3.1.1 气液两相样品密度的计算
• 3.1.2 气液两相摩尔组成的计算
• 3.1.3 用状态方程法计算轻组分的物质的量
• 3.1.4 两相摩尔体积和气液分配比的计算
• 3.2 实验数据结果
• 3.2.1 一氧化碳（1）+ 乙醇（2.）
• 3.2.2 一氧化碳（1）+ 碳酸二乙酯（2）
• 3.2.3 一氧化碳（1）+ 乙酸乙酯（2）
• 3.2.4 一氧化碳（1）+ 乙酸甲酯（2）
• 3.3 实验结果的分析与讨论
• 3.4 实验误差分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 高压相平衡关联计算
• 4.1 状态方程法计算气液平衡的热力学模型
• 4.1.1 立方型状态方程简介
• 4.1.2 混合规则简介
• 4.1.3 计算过程简介
• 4.2 计算结果
• 4.2.1 状态方程与混合规则的选取
• 4.2.2 四个二元系统的计算结果
• 4.2.2.1 回归的交互作用参数结果表
• 4.2.2.2 不同方程及混合规则的计算结果及偏差
• 4.2.3 计算结果的分析讨论
• 4.2.3.1 不同状态方程对计算结果的影响
• 4.2.3.2 不同混合规则对计算结果的影响
• 4.2.3.3 温度项引入对计算结果的影响
• 4.2.3.4 方程求解对计算结果的影响
• 4.2.3.5 选用临界参数对计算结果的影响
• 第五章 结论
• 主要符号说明
• 参考文献
• 在学期间发表论文和参加科研情况说明
• 致谢