亚硝酸乙酯_乙醇_草酸二乙酯三元体系汽液平衡

亚硝酸乙酯_乙醇_草酸二乙酯三元体系汽液平衡 亚硝酸乙酯2乙醇2草酸二乙 酯 三元体系汽液平衡 刘国维 庞建媛 刘 禾 (天津大学化工学院, 天津 300072) 建立了测定低压下汽液平衡的实验装置, 测定了 20, 40?下亚硝酸乙酯2乙醇2草酸二乙 酯 的汽液平衡数据。用 方程关联实验数据, 得到较满意的结果。 N R TL 汽液平衡 关联关键词: 亚硝酸乙酯2乙醇2草酸二乙 酯 1 , 5 气相催化偶联制草酸酯、草酸, 低压加CO 度的实验装置, 它们的特点是不用色谱 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 氢制乙二醇是目前国内外“化工”新工艺研究 1 C 液相组成, 而是在恒温下分别测定溶质气体在平 的重要课题。多年来, 国内在催化剂研制及基础 衡前后的体积和压强, 应用状态方程由 P 2V 2T 数 研究方面取得了很大进展, 为进一步工业化, 需 据直接算出液相中溶质的摩尔数, 溶剂的摩尔数 要许多基础物性数据, 其中包括物料的汽液相平 可由注射器注射溶剂前后的质量差计得, 最终得 衡数据。在 催化偶联制草酸酯的过程中,亚CO 到较准确的液相组成。因此本实验采用测取溶解 硝酸乙酯作为载氧体在偶联过程中循环使用。所度的实验装置测取三元体系的 T 2P 2x 汽液平衡 以, 在分离过程的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 中需要亚硝酸乙酯2乙醇2 数据是适宜的。 草酸二乙酯的汽液平衡数据, 但在国内外文献中 尚 未 见 报 道。为 此, 本 课 题 的 研 究 具 有 重 要 意 1 实验 1. 1 试剂 义。 对 于 本 研 究 物 系, 亚 硝 酸 乙 酯 沸 点 低 无水乙醇为天津市华东试剂厂生产, 纯度? ( ) 99. 7% ; 草酸二乙酯由北京化工厂提供, 纯度? 17?, 遇空气易分解, 并且在低压下其平衡液 相浓度很低, 取样困难, 分析准确度差, 不适于 采99. 0% ; 亚硝酸乙酯由本实验制备。亚硝酸钠和 用经典法。采用平衡法通过测取 P 2V 2T 数据 确乙醇在浓硫酸为催化剂的条件下由常温反应制 定液相组成可使准确性得到提高。文献中曾发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 得。 了一些采用平衡法测定气体在混合溶剂中溶解 ()()()()()()L S L G S L 2C 2H 5O H + 2N a2N O 2 + H 2 SO 4 2C 2H 5ON O + N a2 SO 4 + 2H 2O 亚硝酸乙酯沸点为 17?, 该气体被引入到周计、温度控制系统、磁力搅拌及真空泵等组成。 围放有冰块的收集瓶中以液体形式被收集下来, 平衡釜与贮气瓶都带有夹套, 夹套中通恒温水控 经色谱分析纯度?99. 0% 。 制系统恒温。为保证连接管道恒温, 管道外缠有 1. 2 实验装置 本实验建立的平衡法测定低压下加热带或冷却带。沸点较高的两个物料的混合物 用注射器从平衡釜带有橡胶塞的封口注射入平衡 亚硝酸乙酯 2乙醇2草酸二乙酯三元体系汽液平衡的装置, 釜 内, 沸 点 低 的 亚 硝 酸 乙 酯 以 气 相 形 式 进 入 系 与 上述文献中测定溶解度实验装置的主要区别就统。贮气瓶与一可上下移动的汞瓶相连, 升降汞 瓶高度可调节贮气瓶中的汞液面, 从而改变系统 是 平衡室外不使用恒温槽, 而采用夹套通恒温水恒 压力。由于贮气瓶中三个小球的容积已经标定, 温。 因此, 一次通气可通过挤球测定同一温度下 2, 4 1998 年第 26 卷第 5 期化 学工 程 〃34〃 方程关联实验数据时, 需 要 亚 硝用 个不同压力的液相组成, 从而减少实验工作量。N R TL 系统温度由平衡釜夹套上的温度计标出, 夹 酸乙酯饱和蒸汽压的数据, 该数据在文献中未见 套 中 恒 温 水 由 恒 温 槽 提 供, 温 度 计 精 度 为 报道, 采用本实验装置对亚硝酸乙酯的饱和蒸汽 0. 02?;系统压力由 形管绝压计测出, 精度压进行了测定,结果见表 2。 U 表 2 亚硝酸乙酯的饱和蒸汽压 为0.系统各部分体积均用纯水测重法加 01mm ; ?以标定。此外, 注射器内两液相物料混合物用光 t ?P P a ƒƒ 电天平称量, 精度为 0. 1。 m g16. 85 102240 19. 4 112370 21. 55 120640 2 实验结果 25. 32 136880 2. 1 检验实验装置的可靠性 用本实验装置测28. 18 150740 定了 20?下环氧乙烷在水 30. 3 162100 中的溶解度。因环氧乙烷在水中溶解度的摩尔分 32. 3 173160 率低于 0. 01, 水的摩尔分率为 0. 99 以上, 其活 35. 4 186890 度 系 数 近 于 1, 所 以, 用 测 定 的 总 压 减 去 水 在 20?下的饱和蒸汽压作为环氧乙烷的平衡压力不 用表 2 的实测数据回归亚硝酸乙酯的饱和蒸 6 汽压计算式为: 会引起大的误差。实测值与文献值比较见表 1。 比 较 结 果 见 附 图。实 测 值 经 拟 合 后 与 文 献 值 比 1269. 79 ?lo gP = 9. 39136 - ()1 t + 273. 15 较, 平均相对偏差为 2. 67% 。 数据V L E 2. 3 表 1 20?下环氧乙烷在水中的溶解度 本实验测定的 20?, 30?及 40?三 个 温 度 文献值实测值 下, 亚 硝 酸 乙 酯2乙 醇2草 酸 二 乙 酯 三 元 体 系 溶解度溶解度平衡压力平衡压力 的 33 ×10 ×10 k P a k P a T 2P 2x 数据见表 3, 5。表中 x , x , x 分别为亚 1 2 3 0. 892 20 0. 917 20. 15 硝酸乙酯、乙醇及草酸二乙酯在液相中的摩尔分 1. 294 26. 7 1. 29 27. 41 2. 186 40 2. 052 39. 1 率, P 为实验测定的总压值。 exp 3. 302 53. 3 2. 96 48. 7 平衡液相组成 x , x , x 由实验测出的亚硝 1 2 3 4. 506 66. 7 4. 546 65. 8 酸乙酯在液相中的摩尔数及乙醇和草酸二乙酯的 5. 978 80 5. 89 80. 83 摩尔数计算得出。由于溶剂挥发而对液相组成的 7. 585 93. 3 7. 34 92. 95 校正在回归参数时已考虑, 校正前后, 最大液相 组成的相对误差< 0. 1% 。 3 数据关联 将实验测定的三元汽液平衡 T 2P 2x 数据, 按 三个温度分别直接关联三元物系的 6 个 N R TL 方程参数, 第三参数 Α指定为 0. 3。 由 于 平 衡 压 力 很 低, 气 相 可 认 为 是 理 想 气 体, 而液相是非理想溶液, 计算总压可用下式: o o o ()P = ΧP x + ΧP x + ΧP x 2 ca l 1 1 1 2 2 2 3 3 3 关联采用的目标函数为 N P exp - P ca l ( ) | i F = 3 |? P exp i= 1 关联结果也列于表 3, 5 中。表中 y 1 , y 2 及 y 分别为亚硝酸乙酯、乙醇及草酸二乙酯在气相3 中摩尔分率的计算值,P 为计算的总压值,?P ca l 附图 20?下环氧乙烷在水中的溶解度 P exp P ca l, 为- Ε 为 相 对 偏 差 值, Ε?= P - P exp ca l ( )= × 100? , 平 均 相 对 偏 差 Εav ? 2. 2 亚硝酸乙酯饱和蒸汽压的测定P exp 刘国维等 亚硝酸乙酯2乙醇2草酸二乙酯三元体系汽液平〃35〃 衡 N P exp - P ca l 1 时, Εav ? = 1. 92? ; 40? 时, Εav % = 0. 94% 。可 ) (i | × 100? , 表 3, 5 的平均| ? N P exp i= 1 见实验值与计算值能较好地吻合。 相对偏差值如下: 20? 时, Εav ? = 2. 7? ; 30? 表 3 20?下亚硝酸乙酯2乙醇2草酸二乙酯体系汽液平衡实验数据与计算结 果 ?P ƒP a Ε% x 1 x 2 x 3 y 1 y 2 y 3 P exp ƒP a P ca lƒP a 0. 02188 0. 40669 0. 57143 0. 65773 0. 34130 0. 00097 7731. 4 7278. 2 453. 2 5. 9 0. 04033 0. 43319 0. 52648 0. 77836 0. 22112 0. 00052 12793. 6 12290. 3 503. 3 3. 9 2327. 22. 0. 04083 0. 39881 0. 56036 0. 77898 0. 22043 0. 00059 11056. 8 11383. 8 0 9 108. 0. 0. 06511 0. 42200 0. 51289 0. 84661 0. 15306 0. 00033 18104. 3 17995. 5 8 6 241. 20. 0. 08327 0. 32927 0. 58746 0. 87566 0. 12396 0. 00048 17874. 5 17915. 5 0 2 0. 09226 0. 40975 0. 49799 0. 88355 0. 11622 0. 00023 24971. 7 24020. 7 951. 3. 2 8 0. 10345 0. 32202 0. 57453 0. 89590 0. 10380 0. 00030 22353. 4 21621. 3 732. 3. 1 3 0. 15919 0. 30200 0. 53881 0. 92653 0. 07329 0. 00018 31225. 8 31578. 8 0 1 21. 2353. 0. 17213 0. 34422 0. 48365 0. 92853 0. 07133 0. 00014 36202. 5 37710. 6 2 21508. 1 24. 0. 18998 0. 29094 0. 51908 0. 93596 0. 06389 0. 00015 37267. 0 36870. 8 396. 2 1. 1 表 4 30?下亚硝酸乙酯2乙醇2草酸二乙酯体系汽液平衡实验数据与计算结 果 x 1 x 2 x 3 y 1 y 2 y 3 P exp ƒP a P ca lƒP a ?P ƒP a Ε% 2245. 22. 0. 00824 0. 41236 0. 57940 0. 50590 0. 49215 0. 00195 8765. 8 9011. 1 3 7 2138. 21. 0. 00910 0. 41200 0. 57890 0. 52993 0. 46822 0. 00185 9326. 2 9464. 3 1 5 43. 0. 0. 01999 0. 40747 0. 57254 0. 70457 0. 29429 0. 00114 15159. 4 15116. 2 2 3 316. 0. 0. 02433 0. 75749 0. 21818 0. 81661 0. 18325 0. 00014 44824. 9 44508. 9 0 7 2742. 6. 0. 06289 0. 47958 0. 45753 0. 86481 0. 13487 0. 00032 43692. 4 40949. 8 6 3 580. 1. 0. 06589 0. 30975 0. 62436 0. 87995 0. 11945 0. 00060 30853. 0 30272. 4 6 9 1841. 3. 0. 08895 0. 46625 0. 44480 0. 89119 0. 10856 0. 00025 53122. 0 51280. 5 5 5 2480. 21. 0. 09025 0. 30167 0. 60808 0. 90418 0. 09536 0. 00046 37696. 6 38177. 1 5 3 0. 11513 0. 29342 0. 59143 0. 91889 0. 08073 0. 00038 45078. 7 45402. 0 3 7 2323. 20. 0. 13844 0. 28569 0. 57587 0. 92807 0. 07161 0. 00032 51351. 8 51493. 8 2142. 0 20. 3 表 5 40?下亚硝酸乙酯2乙醇2草酸二乙酯体系汽液平衡实验数据与计算结 果 x x x y y y ?P P a Ε% ƒ1 2 3 1 2 3 P exp ƒP a P ca lƒP a 0. 00879 0. 50727 0. 48394 0. 40009 0. 59777 0. 00214 15705. 6 15516. 1 189. 5 1. 2 213. 20. 0. 01024 0. 50652 0. 48324 0. 43605 0. 56194 0. 00201 16488. 7 16502. 5 8 1 0. 01377 0. 41006 0. 57617 0. 50232 0. 49512 0. 00256 15846. 1 15316. 2 529. 3. 9 3 237. 20. 0. 01991 0. 50158 0. 47851 0. 59294 0. 40565 0. 00141 22876. 4 22914. 3 9 2 2501. 21. 0. 03615 0. 49326 0. 47059 0. 71526 0. 28379 0. 00095 32370. 0 32871. 8 8 6 0. 05805 0. 48206 0. 45989 0. 79053 0. 20881 0. 00066 44199. 1 44908. 8 2709. 21. 7 6 0. 05927 0. 31194 0. 63979 0. 80432 0. 19437 0. 00131 31602. 8 31858. 7 2255. 9 20. 8 0. 07948 0. 47109 0. 44943 0. 82925 0. 17024 0. 00051 55441. 6 55359. 5 1 0. 1 82. 0. 08956 0. 30190 0. 60854 0. 85396 0. 14512 0. 00092 43085. 3 43162. 5 2 277. 2 20. 0. 14575 0. 28327 0. 57098 0. 89568 0. 10373 0. 00059 61803. 3 61637. 9 165. 4 0. 3 1998 年第 26 卷第 5 期化 学 工 程 〃36〃 采用单纯形法关联出 方程最佳模型参数列于表 6。N R TL 表 6 方程参数 NRTL 方程参 数ƒJ ƒm o l 温度ƒ? g 12 - g 22 g 12 - g 13 - g 13 - g 11 g 23 - g 33 g 23 - g 11 g 33 g 22 267. 20 6167. 16 6446. 56 3701. 22696. 1 5991 147. 253 76 516. 085 15. 30 951. 437 8841. 30 1063. 5673 108. 004 88 40 31394. 2 6616. 03 956. 051 9154 615 40. 67. 5279 2452. 参 考文献 4 结论 , . 1 H idek i Yam am o to J un ji T o k unageJ C h em E ng D a2 ( ) 1测定了 20?, 30?和 40?三个温度下亚 () , 1994, 39 3: 544.ta 硝酸乙酯2乙醇2草酸二乙酯三元体系的汽液平, . 2 J an V o sm an sk yV lad im ir D o h na lF lu id P h a se E qu i2 衡 , 1987, 33: 137.lib r ia () 周金汉, 王成习. 化学工程, 1996, 24 1: 63. 数据。 3 ()2 方程回归出方程参数,根据此用 N R TL ( ) 4 宋航, 刘国杰, 胡英. 物理化学学报, 1988, 4 3: 参数计算得到的亚硝酸乙酯2乙醇2草酸二乙酯285. 三 5 , , . H idek i Yam am o to Ken ich i Ich ik aw ae t a lJ C h em 元体系的汽液平衡数据与实验值偏差较小。 () 1994, 39 1: 155. ( )E ng D a ta, 3 回归结果可为 气相催化偶联制草酸CO 6 魏文德. 有机化工原料大全, 第二卷. 北京: 化学工 的分离工艺过程提供必需的汽液平衡数据。 业出版社, 1989. 201. A B ST RA C T 〃3〃 S tu dy o n Ga s2L iqu id E qu ilib r ium o f R 222R 142b 2DM F Sy s tem Xu An wu, W an g Chan g su i )(, H efe i 230026 C h in a Sc ien ce an d T ech no lo gy U n ive r sity , Hou Y ujun W u Zha o l i ()Zh e jian g U n ive r sity Ga s2L iqu id E qu ilib r ium o f b in a ry sy stem R 142b 2DM F an d te rn a ry sy stem R 222R 142b 2DM F is m ea su red b y m ean s o f R o se2W illiam s ga s2liqu id do u b le recyc lin g iso b a r ic equ ilib r ium st ill. F u r th e r2 2, 81 m o reth e co r re la t io n an d p red ic t io n a re m ade b y u sin g U N IFA C m o de l an d U N IFA C M H g ro up , .co n t r ib u t io n equ a t io n o f sta teth e re su lt s o f w h ich a re in goo d ag reem en t Keyword s: ga s2liqu id equ ilib r ium , R 142b 2DM F , R 222R 142b 2DM F , U N IFA C , op t im a l p a ram e te r s, 2, 81GC EO S m o de lM H V apo r2L iqu id E qu ilib r ium fo r 22E th y l N it r iteE th ano lD ie th y lo x a la te T e rn a ry Sy s tem L iu Guowe i, Pan g J ian yuan , L iu He (), , 300072Co llege o f C h em ica l E n g in ee r in gT ian jin U n ive r sityT ian jin 2A n exp e r im en ta l app a ra tu s fo r th e m ea su rem en t o f V apo rL iqu id E qu ilib r ium a t low e r p re ssu re . 22, 40?20w a s e stab lish edV apo rL iqu id Ep u ilib r ium da ta o f e th y l n it r itee th ano ld ie th y lo x a la te a t . . w e re m ea su redT h e V L E da ta a re co r re la ted b y N R TL equ a t io nT h e ca lcu la ted an d exp e r im en ta l re2 .su lt s a re in goo d ag reem en t 222: , , Keyword se th y l n it r itee th ano ld ie th y lo x a la tevapo rliqu id equ ilib r ium co r re la t io n E s t im a t io n o f Su rface T en s io n fo r N o rm a l A lk an e s U s in g th e G rad ien t T h eo ry , Ca i B iyuY an g J ita o (2, H igh P re ssu re F lu id P h a se B eh av io r an d P rop e r t ie s R e sea rch L abo ra to ry ), 102200U n ive r sity o f P e t ro leum B e ijin g Su rface ten sio n s o f seve ra l p u re no rm a l a lk an e s w e re ca lcu la ted u sin g th e g rad ien t th eo ry o f in ho 2 ( )22. m o gen eo u s f lu id s an d equ a t io n o f sta te PR EO S an d P T EO S B a sed o n th e exp e r im en ta l da ta o f 23 ƒ) (, C , C ƒa b= A + B , 1- su rface ten sio n sth e n ew co r re la t io n o f in f lu en ce p a ram e te r ln T r w a s p ro 2 . po sedT h e re su lt s show ed th a t th e su rface ten sio n va lu e s ca lcu la ted ag reed w ith exp e r im en ta l da ta .co n side rab ly Keyword s: no rm a l a lk an e s, su rface ten sio n , g rad ien t th eo ry, equ a t io n o f sta te, in f lu en ce p a ram e te r