甲烷在甲醇和烴類(lèi)混合溶劑中高壓溶解度的研究

【摘要】：隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，相對(duì)清潔、經(jīng)濟(jì)的天然氣汽車(chē)成為現(xiàn)今研究的重點(diǎn)，如何實(shí)現(xiàn)天然氣經(jīng)濟(jì)、高效地貯存則成為發(fā)展天然氣汽車(chē)的當(dāng)務(wù)之急，而將天然氣溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┦且粭l有效的解決途經(jīng)。本文為選擇理想的天然氣溶劑進(jìn)行了相關(guān)的基礎(chǔ)研究。 本文結(jié)合天然氣汽車(chē)、甲醇汽車(chē)、乙醇汽車(chē)的發(fā)展要求，選擇甲醇與正己烷、正庚烷、環(huán)己烷、苯、甲苯等烴類(lèi)物質(zhì)的二元混合溶液及甲醇-汽油和乙醇-汽油混合溶液作為溶劑，利用一套常溫、高壓下氣體溶解度的實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)確測(cè)定了甲烷在各種混合溶劑中的溶解度數(shù)據(jù)。 選擇PRSV狀態(tài)方程的不同混合規(guī)則對(duì)甲烷-甲醇-烴極性物系的三元GLE數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合計(jì)算。同時(shí)，還分別使用改進(jìn)的活度系數(shù)法和締合理論對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明：對(duì)于極性較強(qiáng)的體系，活度系數(shù)法雖然也能計(jì)算高壓下的GLE，但計(jì)算效果不如狀態(tài)方程法；當(dāng)將締合理論引入狀態(tài)方程法時(shí)，計(jì)算精度得到了明顯提高。 此外，本文測(cè)定了甲烷在汽油、苯-環(huán)己烷、苯-正庚烷、環(huán)己烷-正庚烷非極性混合溶劑中的高壓溶解度數(shù)據(jù)，并用狀態(tài)方程法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明，對(duì)于非極性體系，用二元的GLE數(shù)據(jù)可以估算三元GLE數(shù)據(jù)，估算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果能很好的吻合。 使用PR狀態(tài)方程和A-K經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算了各種實(shí)驗(yàn)體系的高壓液相摩爾體積（密度）。并對(duì)A-K經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了修正，用于估算含醇物系的高壓液相摩爾體積，修正后的A-K模型精度有較大的提高。結(jié)果表明用溶劑貯存天然氣，可以降低燃料罐的儲(chǔ)存壓力并提高燃料貯存密度。 綜上所述，本論文測(cè)定了甲烷常溫下在各種混合溶劑中的高壓溶解度，提供了實(shí)際應(yīng)用的必需數(shù)據(jù)，提出了各種計(jì)算方法，可供設(shè)計(jì)含溶劑的天然氣汽車(chē)燃料配方使用，也促進(jìn)了氣液相平衡理論及計(jì)算方法的進(jìn)展。 【關(guān)鍵詞】：天然氣汽車(chē) 甲烷 溶解度 氣液平衡 液相摩爾體積
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類(lèi)號(hào)】：O645
【目錄】：

• 前言8-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-30
• 1.1 天然氣汽車(chē)綜述10-17
• 1.2 氣體溶解度的測(cè)定與計(jì)算17-25
• 1.3 甲烷在不同溶劑中溶解度數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)總結(jié)25-30
• 第二章 高壓溶解度測(cè)定30-72
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)裝置30-40
• 2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理40-43
• 2.3 甲醇-烴為混合溶劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果43-48
• 2.4 烴類(lèi)混合物為溶劑的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)48-64
• 2.5 汽油為溶劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果64-70
• 2.6 實(shí)驗(yàn)誤差分析70-71
• 2.7 本章小結(jié)71-72
• 第三章 高壓溶解度計(jì)算模型72-90
• 3.1 非極性體系關(guān)聯(lián)模型72-79
• 3.2 甲醇-烴體系計(jì)算模型79-86
• 3.3 其它極性體系的估算86-88
• 3.4 本章小結(jié)88-90
• 第四章 高壓下液體摩爾體積(密度)的計(jì)算模型90-102
• 4.1 計(jì)算方法簡(jiǎn)介90-91
• 4.2 高壓下液相摩爾體積的計(jì)算91-101
• 4.3 本章小結(jié)101-102
• 第五章 結(jié)論102-103
• 主要符號(hào)說(shuō)明103-105
• 參考文獻(xiàn)105-111
• 在學(xué)期間發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明111-112
• 附錄一 甲烷在正己烷中溶解平衡后閃蒸的氣相色譜圖112-113
• 附錄二 部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的液體燃料儲(chǔ)存密度及熱值113-114
• 附錄三 各種物質(zhì)的Hankinson-Thomson模型特性參數(shù)114-115
• 致謝115

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