DPC相關(guān)合成體系溶解度的分子模擬.pdf

1、碳酸二苯酯是一種重要的有機(jī)碳酸酯，研究其相關(guān)合成體系的相平衡可為產(chǎn)物分離提供依據(jù)。課題選取碳酸二苯酯相關(guān)合成過(guò)程中的一氧化碳、乙醇、苯酚為研究對(duì)象，采用計(jì)算機(jī)分子模擬的方法對(duì)其進(jìn)行了模擬研究。
　　采用OPLS-UA力場(chǎng)以及等溫等體積的Gibbs系綜蒙特卡羅(NVT-GEMC)方法對(duì)295.15-359.15K溫度范圍內(nèi)乙醇的汽液相平衡性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算，得到了對(duì)應(yīng)溫度下乙醇的飽和蒸汽壓與汽、液相密度。分別采用Widom粒子插入法與等

2、溫等壓的Gibbs系綜蒙特卡羅(NpT-GEMC)方法計(jì)算了一氧化碳-乙醇體系在298-323K、1-7MPa條件下的氣液相平衡，結(jié)果表明分子模擬方法對(duì)于該體系有著可靠的計(jì)算效果。
　　編寫(xiě)了適用于苯酚模擬的剛性聯(lián)合原子力場(chǎng)，采用該力場(chǎng)模擬了常壓下的苯酚在333.15-523.15K范圍內(nèi)的密度，模擬值與文獻(xiàn)值之間的平均相對(duì)偏差低至0.7％。采用GEMC方法模擬了一氧化碳-苯酚體系在323.15、333.15K，4.01-8.09

3、MPa條件下的氣液相平衡并取得了較好的效果，兩個(gè)溫度下一氧化碳在苯酚中溶解度的模擬值與文獻(xiàn)值之間的平均相對(duì)偏差分別為7.7％與4.8％，亨利系數(shù)的模擬值與文獻(xiàn)值之間的相對(duì)偏差分別為8.7％與8.8％。
　　采用NpT-GEMC方法計(jì)算了303.15K、2.93-7.01MPa條件下的一氧化碳在不同濃度下的混合溶劑苯酚-乙醇中的溶解度。苯酚在混合溶劑中的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.2、0.39與0.6167時(shí)，體系亨利系數(shù)模擬值與文獻(xiàn)值之間的

4、相對(duì)偏差分別為6.2％、4.3％與8.1％。
　　模擬結(jié)果，溫度恒定時(shí)，一氧化碳在單一溶劑乙醇、苯酚以及混合溶劑苯酚-乙醇中的溶解度均隨著壓力的增加而增大，且一氧化碳溶解度與壓力之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，符合亨利定律。壓力恒定時(shí)，一氧化碳在乙醇中的溶解度受溫度的影響不大，但在苯酚中，一氧化碳的溶解度隨溫度的上升而增加；在混合溶劑苯酚-乙醇中，一氧化碳的溶解度隨著混合溶劑中苯酚摩爾分?jǐn)?shù)的增加而減小。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好，證明了分