一氯甲烷—正己烷二元體系氣液相平衡研究

【摘要】： 目前國內(nèi)生產(chǎn)丁基橡膠的溶劑為一氯甲烷，鹵化丁基橡膠的溶劑為正己烷。為了實(shí)現(xiàn)丁基橡膠與鹵化丁基橡膠的連續(xù)生產(chǎn)，需將丁基橡膠淤漿中的一氯甲烷替換為正己烷。而一氯甲烷與正己烷的氣液相平衡(溶解度)是溶劑交換過程中重要的熱力學(xué)參數(shù)，本論文對(duì)一氯甲烷-正己烷二元體系氣液相平衡進(jìn)行了研究。 首先，利用增加了磁力攪拌裝置的相平衡釜對(duì)低壓條件下一氯甲烷在正己烷中的溶解度進(jìn)行了測(cè)定。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，證明了改造后的裝置所測(cè)數(shù)據(jù)的精確度較高。利用該套裝置，測(cè)定了25℃，30℃，35℃，40℃條件下一氯甲烷在正己烷中的溶解度，Henry常數(shù)計(jì)算值分別為884kPa、959kPa、1067kPa、1172kPa。從一氯甲烷分壓和溶解度的關(guān)系曲線可知，溶解度隨著溫度的升高而減小，隨著壓力的升高而增大，符合Henry定律。根據(jù)平衡總壓和一氯甲烷平衡分壓數(shù)據(jù)計(jì)算出了氣相組成y，從而得到了一氯甲烷-正己烷氣液相平衡數(shù)據(jù)。 其次，利用Peng-Robinson和Redlich-Kwong-Soave狀態(tài)方程對(duì)一氯甲烷-正己烷氣液相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行了模擬，計(jì)算出了標(biāo)準(zhǔn)誤差，證明了Peng-Robinson和Redlich-Kwong-Soave狀態(tài)方程在擬合一氯甲烷-正己烷二元體系氣液相平衡方面是可靠的，且Peng-Robinson狀態(tài)方程要優(yōu)于Redlich-Kwong-Soave狀態(tài)方程。在此基礎(chǔ)上，對(duì)一氯甲烷-正己烷二元體系全部組成范圍內(nèi)的氣液相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行了模擬，擬合出P-x，y和y-x相圖，以便于參考。 最后，為了更接近工業(yè)應(yīng)用的要求，對(duì)一氯甲烷在兩種不同組成的溶劑油中的溶解度進(jìn)行了測(cè)定。建立了液相單循環(huán)相平衡裝置，利用氣相色譜儀測(cè)定了平衡液相組成，為工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：一氯甲烷 正己烷 Henry定律 氣液相平衡 狀態(tài)方程
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TQ013.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-27
• 1.1 丁基橡膠的發(fā)展情況與制備方法10-16
• 1.1.1 丁基橡膠的發(fā)展簡史11-12
• 1.1.2 丁基橡膠生產(chǎn)現(xiàn)狀12-13
• 1.1.3 丁基橡膠的制備13-14
• 1.1.4 鹵化丁基橡膠的制備14-16
• 1.2 氣液平衡的測(cè)定和表示方法16-20
• 1.2.1 氣液平衡測(cè)定方法16-19
• 1.2.2 氣體溶解度的表示方法19-20
• 1.3 用Aspen plus軟件進(jìn)行氣液平衡的計(jì)算20-27
• 1.3.1 Aspen plus軟件20-23
• 1.3.2 氣液平衡的計(jì)算方法23-27
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分27-37
• 2.1 一氯甲烷在正己烷中的溶解度測(cè)定27-30
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑27
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備27-28
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟28-29
• 2.1.4 原始數(shù)據(jù)的處理方法29-30
• 2.2 用Aspen軟件模擬30-32
• 2.2.1 Peng-Robinson狀態(tài)方程法回歸氯甲烷-正己烷二元體系氣液相平衡30-31
• 2.2.2 Soave狀態(tài)方程法回歸一氯甲烷-正己烷二元體系氣液相平衡31-32
• 2.3 一氯甲烷在溶劑油中溶解度的測(cè)定32-37
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)溶劑32
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備32-34
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟34
• 2.3.4 氣相色譜分析34-35
• 2.3.5 溶劑油-1飽和蒸汽壓測(cè)定35-37
• 第三章 結(jié)果與討論37-61
• 3.1 一氯甲烷在正己烷中的溶解度測(cè)定37-42
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置的可靠性檢驗(yàn)37-38
• 3.1.2 一氯甲烷在正己烷中溶解度實(shí)驗(yàn)結(jié)果38-40
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)誤差分析40-41
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算過程舉例41-42
• 3.1.5 小結(jié)42
• 3.2 Aspen plus軟件進(jìn)行相平衡計(jì)算42-50
• 3.2.1 Peng-Robinson方程數(shù)據(jù)回歸結(jié)果42-46
• 3.2.2 Redlich-Kwong-Soave方程數(shù)據(jù)回歸結(jié)果46-49
• 3.2.3 小結(jié)49-50
• 3.3 一氯甲烷在溶劑油中的溶解度50-61
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置的可靠性檢驗(yàn)50-51
• 3.3.2 一氯甲烷在溶劑油-1中的溶解度51-56
• 3.3.3 一氯甲烷在溶劑油-2中的溶解度56-59
• 3.3.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析59-60
• 3.3.5 小結(jié)60-61
• 第四章 結(jié)論和展望61-62
• 4.1 結(jié)論61
• 4.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-67
• 作者和導(dǎo)師簡介67-68
• 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書68-69

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