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《中碳鏈脂肪酸酯汽液相平衡研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中碳鏈脂肪酸酯汽液相平衡研究TheVapor-LiquidEquilibriumResearchonMedium-chainFattyAcidEsters學(xué)科專業(yè):化學(xué)工程作者姓名:柯文靜指導(dǎo)教師:丁輝副教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一七年五月萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特別加以標注和致謝之處外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名:簽字日期:年月日學(xué)位論文版
2、權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名:導(dǎo)師簽名:簽字日期:年月日簽字日期:年月日萬方數(shù)據(jù)摘要中碳鏈脂肪酸酯是一類重要的化工原料,其汽液相平衡數(shù)據(jù)是其精餾分離的重要理論依據(jù)。目前,中碳鏈脂肪酸酯類汽液相平衡研究還不夠充分,相關(guān)物系的汽液相平衡數(shù)據(jù)也比較缺乏。因此,開展中碳鏈脂肪酸酯類汽液相平衡實驗研究,并嘗試汽液相平衡的理論計算
3、方法,具有非常重要的理論和應(yīng)用價值。本文采用改進的Othmer平衡釜,測定兩組具有代表性的中碳鏈脂肪酸酯二元體系:辛酸甲酯(1)+癸酸甲酯(2)在2、6和10kPa及癸酸甲酯(1)+月桂酸甲酯(2)在2、4和6kPa的汽液相平衡數(shù)據(jù)。采用VanNess點檢驗法,對測得的數(shù)據(jù)作熱力學(xué)一致性校驗,確保數(shù)據(jù)的可靠性。利用Wilson模型和NRTL模型對測得的汽液相平衡數(shù)據(jù)進行擬合,利用UNIFAC模型,對測得的汽液相平衡數(shù)據(jù)進行預(yù)測。結(jié)果表明,三個模型的計算值與實驗值吻合很好。其中,NRTL模型對實驗數(shù)據(jù)的擬合度最好,汽相組成和平衡溫度的計算值與實驗值的最大偏差絕對值分別為0.0173和0.95K
4、;Wilson模型次之,而UNIFAC模型的計算值與實驗值偏差最大,汽相組成和平衡溫度的計算值與實驗值的最大偏差絕對值分別為:0.0386和2.08K。本文采用基于統(tǒng)計力學(xué)的吉布斯系綜蒙特卡洛模擬方法和TraPPE-UA分子力場,應(yīng)用Towhee分子模擬程序進行了純組分及二元物系的汽液相平衡模擬。采用NVT-Gibbs系綜,模擬計算了純組分丙酸乙酯、丁酸甲酯和棕櫚酸甲酯的飽和液相密度、氣相壓力和蒸發(fā)焓;采用NPT-Gibbs系綜,模擬計算了辛酸甲酯(1)+癸酸甲酯(2)及癸酸甲酯(1)+月桂酸甲酯(2)兩個二元體系各自一組壓力下的汽液相平衡數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,模擬值與實驗值基本吻合,證明了Tra
5、PPE-UA分子力場和模擬方法是可行的和有效的。本文采用基于量子力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)的COSMO-SAC模型,預(yù)測了辛酸甲酯(1)+癸酸甲酯(2)、癸酸甲酯(1)+月桂酸甲酯(2)、十四酸甲酯(1)+十六酸甲酯(2)及十四酸乙酯(1)+十六酸乙酯(2)四個二元體系的減壓汽液相平衡數(shù)據(jù),模型計算結(jié)果與實驗值平均相對偏差為5.82%。該模型計算需要的參數(shù)少、計算速度快,可應(yīng)用于脂肪酸酯汽液相平衡數(shù)據(jù)預(yù)測。關(guān)鍵詞:中碳鏈脂肪酸酯,汽液相平衡,Wilson,NRTL,TraPPE-UA,COSMO-SACI萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTMedium-chainfattyacidestersareaserieso
6、fimportantchemicals.Andthevapor-liquidequilibrium(VLE)dataofthemarethevitaltheoreticalfundamentfortheirseparationindistillation.Currently,thestudyrelatedtomedium-chainfattyacidestersisfarfromenough.TheVLEdataofthemareratherscarce.Therefore,inthiswork,wecarryoutVLEexperimentalresearchonmedium-chainf
7、attyacidesters.OnthebasisoftheacquiredVLEdata,wetrytoapplythetheoreticalmethodtocomputetheVLE.Alltheworkwilldefinitelymakegreatcontributiontothetheoreticalresearchandtheapplicationofmedium-chainfattyacidest