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含蒎烯的三元体系液液相平衡研究及其热力学模型关联计算

黄学军  
【摘要】:α-蒎烯和β-蒎烯是合成高附加值精油化学品的重要原料。目前,工业所用的α-蒎烯和β-蒎烯多是从松节油中制取获得,但其纯度往往不高。为了获得高纯度的α-蒎烯和β-蒎烯,需要对α-蒎烯体系和β-蒎烯体系的液液相平衡进行研究。这些相平衡数据对设计分离提纯α-蒎烯和β-蒎烯的工艺流程提供了重要的数据支持。 本文采用气相色谱技术,测定了两个三元体系和一个二元体系在(293.15、303.15、313.15、323.15)K四个温度及常压下的液液相平衡数据。该方法分离效能高、检测速度快、重现性好,精确度可达到±0.001(摩尔分数)。两个三元体系和一个二元体系分别为:(水+戊醇+α-蒎烯)、(水+戊醇+β-蒎烯)和(水+戊醇)。根据液液相平衡数据,计算了分配系数,并得出结论:戊醇与α-蒎烯或β-蒎烯完全互溶;两个三元体系相图属于第二类相图;温度对两个三元体系相平衡的影响不大。 本文同时采用了Extended UNIQUAC和Modified UNIQUAC模型对所测体系进行了预测和关联计算。对于二元体系,两个模型的计算结果相差不大,但对三元体系,Modified UNIQUAC热力学模型关联的液液相平衡值,要明显优于Extended UNIQUAC热力学模型的液液相平衡预测值。对(水+戊醇+α-蒎烯)体系,Modified UNIQUAC关联的平均均方根偏差为0.86%,Extended UNIQUAC预测的平均均方根偏差为1.42%:对(水+戊醇+β-蒎烯)体系,Modified UNIQUAC关联的平均均方根偏差为1.26%,Extended UNIQUAC预测的平均均方根偏差为1.79%。


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