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对二甲苯—醋酸—水—醋酸正丙酯—醋酸甲酯系统相平衡研究

童萌  
【摘要】: 准确齐全的相平衡数据、可靠的关联模型及对应的模型参数对于工艺过程模拟、工艺参数优化有着非常重要的作用。在精对苯二甲酸的生产工艺中,为提高醋酸溶剂脱水塔的分离效果,根据某厂以醋酸正丙酯为共沸剂的实际工艺需要,本文对对二甲苯、醋酸、水、醋酸正丙酯和醋酸甲酯等多元系统的相平衡进行了系统研究。 采用循环法,通过Ellis平衡蒸馏器测定了常压下,醋酸/对二甲苯、醋酸正丙酯/醋酸甲酯、醋酸甲酯/对二甲苯、醋酸正丙酯/对二甲苯四组二元系统的VLE数据以及醋酸/醋酸正丙酯/醋酸甲酯、醋酸甲酯/对二甲苯/醋酸、醋酸正丙酯/对二甲苯/醋酸、醋酸甲酯/醋酸正丙酯/对二甲苯四组三元体系的VLE数据。用本课题组开发的Fortran程序对上述二元系统汽液平衡数据以及部分文献数据进行了关联,其中汽相采用HOC方程,液相采用NRTL和UNIQUAC两种活度系数模型分别对汽相和液相的非理想性进行了修正,获得了醋酸甲酯/对二甲苯、醋酸正丙酯/对二甲苯两套系统新的模型参数。研究发现,NRTL和UNIQUAC模型的关联精度基本相同,关联结果与实验数据和文献数据均符合良好。同时,利用关联得到的模型参数预测了四组三元系统的汽液平衡组成,预测结果与实验结果吻合良好,说明从二元系统回归得到的模型参数可进一步应用于三元系统汽液相平衡数据的预测。 为验证ASPEN PLUS数据库中与该五元系统有关的二元相互作用参数的可靠性,本文用该软件直接关联了上述汽液平衡数据以及通过文献获得的液液平衡数据,得到了该五元系统中十组二元系统的二元相互作用参数,将关联结果与软件现有参数的计算结果进行了比较,发现两者吻合良好。对存在共沸物的系统,两种方法计算的共沸温度和组成与实验结果基本吻合,说明本文提供的参数可满足工程要求。


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