α-蒎烯+對(duì)傘花烴+長(zhǎng)葉烯體系常壓汽液平衡的研究.pdf

1、采用汽液雙循環(huán)的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)α-蒎烯+對(duì)傘花烴+長(zhǎng)葉烯體系汽液平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)定，以氣相色譜法檢測(cè)汽液相樣品組分含量，用面積校正歸一法和面積歸一法進(jìn)行了定量分析和比較，選用Van Laar、Margules、Wilson、NRTL和UNIQUAC五個(gè)活度系數(shù)模型和Matlab軟件進(jìn)行模型參數(shù)估計(jì)和關(guān)聯(lián)。主要研究工作包括以下內(nèi)容：
　　 采用SIMPLCITY-5石英玻璃毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm×0.25μm）、面積校正歸

2、一法和面積歸一法對(duì)α-蒎烯、對(duì)傘花烴和長(zhǎng)葉烯進(jìn)行了定量分析，篩選出了α-蒎烯、對(duì)傘花烴和長(zhǎng)葉烯具有較好分離效果的色譜條件，柱溫三階程序升溫條件為：（），檢測(cè)器和進(jìn)樣器的溫度均為523 K；分流比為50：1；尾吹流量為24 mL·min-1；氫氣流量為32 mL·min-1；載氣為高純N2，流量為48.0 mL·min-1；空氣流量為300mL·min-1；靈敏度為8；進(jìn)樣量為0.02μL?？疾炝嗣娣e校正歸一法的精密度和回收率，并比較了面

3、積校正歸一法和面積歸一法分析結(jié)果的偏差。結(jié)果表明，面積校正歸一法測(cè)定樣品中三種組分的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于2.62％，加標(biāo)回收率在99.52％～101.92％之間，兩種定量分析方法的分析結(jié)果是相近的，前者分析結(jié)果與標(biāo)樣值最大相差為0.47％，后者的則為1.42％。所以選擇面積歸一法檢測(cè)汽液相樣品。
　　 使用改進(jìn)的Ellis平衡釜測(cè)定了常壓下三個(gè)二元體系α-蒎烯+對(duì)傘花烴、α-蒎烯+長(zhǎng)葉烯、對(duì)傘花烴+長(zhǎng)葉烯和一個(gè)三元體系α

4、-蒎烯+對(duì)傘花烴+長(zhǎng)葉烯的汽液平衡數(shù)據(jù)，并利用Herington半經(jīng)驗(yàn)方法，以積分檢驗(yàn)法對(duì)三個(gè)二元體系汽液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)，結(jié)果表明，三個(gè)二元體系的D均小于J，所測(cè)的汽液平衡數(shù)據(jù)通過(guò)熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)。
　　 選用目標(biāo)函數(shù)和非線性最小二乘法擬合出了三個(gè)二元體系的五個(gè)活度系數(shù)模型Van Laar、Margules、Wilson、NRTL和UNIQUAC方程的能量參數(shù)。對(duì)Van Laar方程有：α-蒎烯（1）+對(duì)傘花

5、烴（2）體系，A12=0.1463，A21=0.1124；α-蒎烯（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系，A12=-0.7024，A21=-2.0337；對(duì)傘花烴（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系，A12=-0.5951，A21=-1.4519。對(duì)Margules方程有：α-蒎烯（1）+對(duì)傘花烴（2）體系，A12=0.1441，A21=0.1104；α-蒎烯（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系，A12=-0.4465，A21=-1.6484；對(duì)傘花烴（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體

6、系，A12=-0.4868，A21=-1.2137。對(duì)Wilson方程有：α-蒎烯（1）+對(duì)傘花烴（2）體系，（g12-g11）=1287.9J·mol-1，（g21-g22）=-671.0 J·mol-1；α-蒎烯（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系，（g12-g11）=-3506.8J·mol-1，（g21-g22）=1031.7 J·mol-1；對(duì)傘花烴（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系，（g12-g11）=-2823.8 J·mol-1，（g21-g

7、22）=596.7J·mol-1。對(duì)NRTL方程有：α-蒎烯（1）+對(duì)傘花烴（2）體系，（g12-g11）=-1165.1 J·mol-1，（g21-g22）=1821.6 J·mol-1；α-蒎烯（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系，（g12-g11）=6599.0 J·mol-1，（g21-g22）=-7301.0 J·mol-1；對(duì)傘花烴（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系，（g12-g11）=6408.4 J·mol-1，（g21-g22）=-6817

8、.3J·mol-1。對(duì)UNIQUAC方程有：α-蒎烯（1）+對(duì)傘花烴（2）體系，（g12-g22）=-658.6J·mol-1，（g21-g11）=830.0 J·mol-1；α-蒎烯（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系，（g12-g22）=2175.4J·mol-1，（g21-g11）=-2270.5 J·mol-1；對(duì)傘花烴（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系，（g12-g22）=1322.4 J·mol-1，（g21-g11）=-1644.9 J·mol

9、-1。分別用能量參數(shù)計(jì)算了三個(gè)二元體系的汽相摩爾組成和平衡溫度，結(jié)果表明，除了Margules方程外，其余四個(gè)方程計(jì)算的汽相摩爾組成和平衡溫度與實(shí)驗(yàn)值的平均絕對(duì)偏差分別小于0.010和0.34K。利用擬合得到的二元Wilson模型能量參數(shù)對(duì)所測(cè)的三元汽液平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行了推算，平衡溫度推算值與實(shí)驗(yàn)值的平均絕對(duì)偏差為0.24K，α-蒎烯和對(duì)傘花烴汽相摩爾組成的推算值與實(shí)驗(yàn)值平均絕對(duì)偏差分別為0.0061和0.0053。
　　 利用所測(cè)

10、的汽液平衡數(shù)據(jù)，通過(guò)熱力學(xué)關(guān)系式得到了相應(yīng)體系的常壓超額Gibbs自由能GE的實(shí)驗(yàn)值，并選用Wilson模型由擬合得到的能量參數(shù)對(duì)二元體系和三元體系的常壓超額Gibbs自由能GE進(jìn)行了關(guān)聯(lián)計(jì)算。結(jié)果表明，α-蒎烯（1）+對(duì)傘花烴（2）體系對(duì)理想溶液出現(xiàn)正偏差，α-蒎烯（1）+長(zhǎng)葉烯（2）和對(duì)傘花烴（1）+長(zhǎng)葉烯（2）體系則出現(xiàn)負(fù)偏差，而三元體系α-蒎烯+對(duì)傘花烴+長(zhǎng)葉烯對(duì)理想溶液呈現(xiàn)負(fù)偏差，超額Gibbs自由能的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值基本吻合。