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《武汉工程大学》 2017年
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乙酸—环己烷缔合体系的相图,非理想混合性质及热力学分析

夏禹  
【摘要】:环己烷氧化制备环己酮和环己醇是工业生产尼龙的关键环节。研究发现,在环己烷氧化反应中采用乙酸作为溶剂能够大幅度提高环己烷的转化率,因此乙酸-环己烷的非理想混合性质和相平衡数据对该过程的设计和操作至关重要。本论文的具体工作包括:(1)、常压下测定了乙酸-环己烷二元混合体系纯组分及混合液在(293.15-313.15)K温度内全浓度范围的密度,计算了混合体系的过量摩尔体积V_m~E,得到乙酸-环己烷体系V_m~E为正值。用Redlich-Kister方程关联不同温度下研究体系的V_m~E与组分摩尔分数的关系,探讨了极性有机溶剂与其他有机物混合后分子间的特殊相互作用。(2)、观测到乙酸-环己烷二元溶液在低温下存在部分互溶现象,并采用静态平衡法详细系统的测定了该体系的液-液平衡数据。结果发现在(280-300)K温度范围内,乙酸摩尔分数在0.275-0.875之间,该体系存在液-液两相区。随着温度升高,二元相区变窄,温度高于300 K时,体系呈现单一液相。(3)、使用全新在线实时测量自制设备,测定乙酸-环己烷二元混合体系纯组分及混合液在(270-290)K温度内全浓度范围的固-液平衡数据。结果显示,在(270-290)K温度范围内,全浓度组成存在固-液两相区。当乙酸摩尔分数小于0.1151时,得到混合溶液和环己烷固体;当乙酸摩尔分数大于0.1151时,得到混合溶液和乙酸固体。当温度低于272.45 K时,只得到固体。(4)、结合已测定的液-液,固-液相平衡数据和前人文献中气-液相平衡数据,完整的建立了常压下乙酸-环己烷二元体系的汽-液、液-液及固-液平衡相图。通过NRTL和UNIQUAC方程进行了相平衡数据的热力学模型关联,得到了相应的NRTL和UNIQUAC模型二元交互作用参数。拟合结果表明,NRTL和UNIQUAC模型可以较好的与乙酸-环己烷的气-液,液-液和固-液相平衡数据关联。
【学位授予单位】:武汉工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O642

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