异戊醇-乙二醇体系等压汽液相平衡研究 异戊醇-乙二醇体系等压汽液相平衡研究

异戊醇-乙二醇体系等压汽液相平衡研究

  • 期刊名字:化学工程
  • 文件大小:
  • 论文作者:江丽葵,宋航,付超
  • 作者单位:四川大学
  • 更新时间:2020-03-23
  • 下载次数:
论文简介

化学工程2002年第30卷第2期异戊醇-乙二醇体系等压汽液相平衡研究江丽葵,宋航,付超(四川大学化工学院,四川成都610065)①摘要∶利用双循环汽液平衡釜测定l⑩01.3Pa下异戊醇-乙二醇体系的汽液平衡数据x-y-t,并运用该实验结果,进一步获得组分的液相活度系数。实验数据经 Herrington方法检验,表明符合热力学一致性。用wiso模型对该实验数据进行处理,计算结果与实验值的平均绝对偏差为0.0063,取得满意的效果。关键词:异戊醇;乙二醇;汽液平衡中图分类号:mQ03文献标识码:A文章编号:1005-9954(2002)020068-02异戊醇(3-甲基-1-丁醇)是一种常用的溶剂,1.2实验方法也是精细有机合成的重要原料1,例如异戊醇是医实验采用双循环汽液平衡釜6,控温精度为±药工业中生产一种心血管药物的主要原料之一。异0.1℃,温度用精密水银温度计测量,精度戊醇与其他相近醇类和同分异构体的性质较接近,±0.01℃。压力测量精度±13Pa。在压力为101.3例如异戊醇与其同分异构体2-甲基-1-丁醇的沸点kPa条件下,当釜中汽液相达到平衡后,记录平衡仅相差2.8℃,相对挥发度a=1.078,所以分离温度,再分别取汽相和液相样品。利用阿贝折光仪较困难。目前国内外分离、提纯异戊醇方法有普通测量其折光率,再应用事先测定的该体系折光率与精馏、萃取精馏、化学分离法等2。但涉及到异戊组成的标准曲线,得到汽液相中的组成。醇-乙二醇体系的常压下汽液相平衡薮据尚未见报实验测得的异戊醇乙二醇溶液折光率组成数道3]。为了建立用萃取精馏生产异戊醇的数学模据,利用最小二乘法进行多项式拟合求得折光率型,有必要对异戊醇乙二醇二元体系的汽液相平组成关系式衡进行实验研究,以获得所需的基础数据。x1=(28.1307n35+38.7867)1实验部分15.8920-11.8246n3)(1)1.1试剂及仪器均方差0.92×10-3。乙二醇:分析纯〔汕头市达濠精细化学品公司),纯度96%,经精馏进一步除去水分等杂质。2实验结果与讨论异戊醇:杂醇油采用物理法和化学法预处理后,经经2.1测定结果精密精馏提纯,用色谱4和其他方法分析,纯度>表2列出了实验所测得的异戊醇乙二醇体系9.9%g。本实验所用的异戊醇和乙二醇物理常数y数据。在10.3P条件下,可将异戊醇乙二见表1。气相色谱仪:SQ206型,北京分析仪器醇体系的汽相视为理想气体,汽液相平衡公式可简厂。阿贝折光仪:WZS-1型,上海光学仪器厂化为pyi /xip表1纯异戊醇与纯乙二醇物理常数异戊醇和乙二醇的饱和蒸汽压用 Antoine方程计Tab 1 Physical properties of算5]isopentanol and ethylene glycol异戊醇物质文献值5实测值16.7127-3026.43(t-104.1)(3)异戊醇沸点/℃131.4乙二醇折光率n31.40651.404l沸点/℃197.0lnp2=20.2501-6022.18(t-28.25)(4)折光率n14014301利用表2中的、x、y数据和式(2)(3(4)即可求出不同组成下的活度系数,列于表2。江丽葵等异戊醇-乙二醇体系等压汽液相平衡研究69表2101.3kPa下异戊醇-乙二醇二元体系的ⅥLE数据3实验数据的关联Tab, 2 VLE data of isopentanol-ethylene威尔逊 Wilson8方程是基于局部分子分数模glycol at 101 3kPa型的概念提出的适用范围较广且可以由二元体系△y的参数推算多元体系的ⅥE数据,所以本文采用0Wilson方程对实验数据进行关联。对于二元体系187.40.00690.20630.21450.00826.0941.093Wilson活度系数方程为177.60.02070.45550.45350.00205.7191.051lny1=1-l(x1+12x2)-x1170.10.03950.62490.61680.00814.9860.955165.40.05360.69970.70790.00824.6570.9167Xx1+A12x2)-21x2(x2+421x1010)59.00.07990.78620.7940.00824.1870.8469lny2=1-ln(x2+421x1)-x254.30.11230.83680.84490.00813.6270.7986x2+A21x1)-A12x1(x1+A12x2)(11)149.10.16980.88070.87510.00562.9420.7621式中,1A21为威尔逊参数。146.10.24130.90080.89270.00812.3180.7794144.10.34960.91460.90630.00831.7270.8472利用表2中ⅥE数据,采用 Newton-Raphson方139.80.59510.93570.92720,00851,1871.218法拟合得到wlon方程参数A12=0.50199,A21=137.50.76390.95240.95430.00191.0131.6991.4180。并由式(10)及(11)得到计算值y1,见136.30.82860.96010.96860.00850.97942.059表1和图2。其中y1的实验值与计算值偏差绝对值133.40.93480.97930.97120.00810.97383.1△y1的最大值为0.086,|△y的平均值仅为0133.00.95790.98610.97750.00860.976l3.391131.70063,计算结果与实验值符合良好。可见,用Wilson方程能够满意地表达该体系的液相性质。2.2热力学一致性检验利用 Herrington7推荐的方法来检验该等压体系汽液平衡数据的热力学一致性。以hn(m1/y208对x1作图,得图1。图中的面积06O实验值=11/y2)kx1=A+B=0.189x5)计算值02s=1(/7)1dx=08182(6)0.20.40.6D=(||/E)00=(0.18920.8028)00=23.28(7)图2异戊醇-乙二醇体系xyt图p=11.3kPa)J=1500/Tm=150(1970-131.7)Fig. 2 The x-y-t diagram of isopentanol-ethylene273.15+131.7)=24.07(8)glycol system at 101. 3 kPaD-J=23.28-24.07=-0.79<10(9)根据 Herrington(赫林顿)规则,此实验相平4结论衡数据符合热力学一致性。(1)利用双循环汽液平衡釜测定二元体系异戊醇-乙二醇的等压汽液平衡数据,该数据符合热力学一致性。(2) Wilson方程的计算结果与实验数据吻合得0.5+A很好,在过程模拟和设计中具有实用价值。0).50.40.6符号说明a活度A+B图1中曲线与横轴形成的面积化学工程2002年第30卷第2期方可考虑工业化。[1]张晋芬,陈铜.以杂多酸为催化剂由1A-丁二醇脱(2)反应精馏能较好地达到分离反应产物THF水制四氬呋喃[J].精细石油化工,1994,(2)和水的效果。塔顶产品THF的纯度可以达到98%[2]朱崇业,陈祝敏,李全芝.以离子交换树脂为催化以上。剂丁二醇脱水制四氢呋喃[J].石油化工,1990(3)1A-BD在塔中段进料,作为原料的同时可(8):517-522起到萃取剂的效果,使塔顶产品THF的纯度进[3]许金全,段五华,汪承藩,等,应用特殊精馏从制步提高。药废液中回收四氢呋喃[J].化工环保,1999,19[4]张光旭,林红梅,卞白桂,等.四氢呋喃-水恒沸物参考文献的萃取精馏[J]武汉化工学院学报,1998,(20)【上接第69页】extractive rectification [P]. US Patent SUl 712 352t温度,℃Tn体系的最低沸点,K[3] Ana Dejoz, Vicenta Gonzalez. Vapor-liquid equilibrium ofbinary mixtures of tetrachloroethylene with I液相物质的摩尔分数methyl-1-butanol and 2-methyl-1-butanol J ] J Chem Engy气相物质的摩尔分数Data,1999,44:286290y液相活度系数[4]周茜.戊醇分离研究[D].成都:四川大学,20060两组分沸点差,K[5]郭天民,等.多元汽-液平衡和精馏[M]北京:化学工业出版社,1977参考文献[6]周怀申.一种新的循环法汽液平衡釜[J]化学工[1]李肖华,计建炳.分离旋性戊醇与异戊醇萃取剂的程,1980,8(5):21-24选择[J].浙江工业大学学报,1998,26(2):104[7]朱自强,等,流体相平衡原理及应用[M].杭州浙江大学出版社,1990[2] Separation of 2-methyl-1-butanol and 3-methyl-1-butanol by[8]斯坦利M,瓦拉斯,韩世忠等译,化工相平衡[M]北京∶中国石化出版社,191《化学工程实用专题设计手册》征订通知由全国化工化学工程设计技术中心站组织并主编的《化学工程实用专题设计手册》为原化学工业部批准立项的设计基础工作项目。手册由北京学苑出版社正式出版,国内公开发行,计划2002年10月完成出版,全书约180万字本手册是一部化学工程实用设计技术手册,通过各种类型的实用专题,介绍技术概况、设计实例计算方法及步骤,给岀计算数据及结果。专题内容广泛,上册内容包括∶传质分离过程及设计,包括板式塔、填料塔、塔內件以及分批馏共沸精馏、萃取等;传热、蒸发、干燥过程及设计;反应工程、生化反应工程及设计;膜分离过程及设备设计;工业炉设计;火炬系统设计。下册內容包括∶搅拌、混合过程及设计;非均相分离过程及设计〔包括气液分离器、过滤、气固分离);粉体工程设计;工艺系统设计及环境工程,包括超压及安全泄放、管道输送等;精细化工产品工艺设计,包括有关产品生产方法、流程、工艺计算、主要设备等;物性数据及工艺。本手册是工程技术人员的工具书,通过大量的专题,可为工程设计提供相关的设计计算方法,同时手册中还附有相关设备及产品的介绍,供设计人员选用。手册可供化工、石油化工、医药、生物化工、精细化工、轻工、食品、冶金、核能、环保、建材、电力、搬运、交通等部门及行业的广大工程技术人员应用。为保证供书现进行预征订,有需要本手册的读者和单位请及时通知我站,并请注明详细地址、邮编、联系电话以及所需手册套数。预估手册订价上、下册各80元。待手册开印前再发正式订单。中心站联系地址:西安市太乙路北段3号邮编:710054电话:(029)22475或(029)238189转3428传真:(029)224725E-mail: chem-eng@ chinahualueng,com联系人汪抚华梁少晖

论文截图
版权:如无特殊注明,文章转载自网络,侵权请联系cnmhg168#163.com删除!文件均为网友上传,仅供研究和学习使用,务必24小时内删除。