含超臨界CO-,2-的二元系統(tǒng)高壓相平衡和臨界曲線.pdf

1、作為一種用之不盡、取之不竭的自然資源,CO<,2>的綜合利用對全球環(huán)境和碳資源的開發(fā)有著重要的影響.因此對CO<,2>的綜合開發(fā)利用是當(dāng)今熱點問題.超臨界CO<,2>的優(yōu)良特性使之在超臨界萃取、超臨界反應(yīng)等中有著廣闊應(yīng)用,而含超臨界CO<,2>(SCCO<,2>)系統(tǒng)相平衡的研究對上述應(yīng)用有指導(dǎo)性作用.因此該文對四個含SCCO<,2>的系統(tǒng)進(jìn)行了高壓相平衡研究.該文獨創(chuàng)了國內(nèi)第一套帶石英可視窗的可變體積高壓釜,利用霍爾探測儀實現(xiàn)體積的準(zhǔn)

2、確測量,利用自動控溫、恒溫法和用手搖泵調(diào)節(jié)實現(xiàn)寬溫度、壓力范圍的準(zhǔn)確調(diào)控,用微型高壓鋼瓶實現(xiàn)高壓狀態(tài)直接取樣,因此可方便地實現(xiàn)對高壓氣液平衡的準(zhǔn)確測量.并用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對該裝置的可靠性進(jìn)行了驗證.同時還建立了一套操作方便的組分解析裝置,對氣液相組成進(jìn)行分析.采用靜態(tài)分析法測定了一系列溫度下SCCO<,2>分別與碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯構(gòu)成的二元系統(tǒng)的高壓氣液相平衡組成、相密度、體積.結(jié)果表明SCCO<,2>在四種酯中均具有

3、較大的溶解度,體現(xiàn)了相似相容的特性.其中CO<,2>在碳酸酯系統(tǒng)中具有比飽和脂肪酸的酯相對較大的溶解度,且分子量越大、碳鏈越長,CO<,2>的溶解度越低.而四種酯在SCCO<,2>中的含量均很小,且相差不大.選擇PR和PRSV方程分別與Van der Waals-1型、Van der Waals-2型、Margules型混合規(guī)則和活度系數(shù)表達(dá)的混合規(guī)則搭配成八種不同的計算方法,采用搜索法對上述二元高壓GLE實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化計算,系統(tǒng)地分

4、析了狀態(tài)方程、混合規(guī)則、回歸方法等對計算結(jié)果的影響.結(jié)果表明,PRSV方程與var der waals型混合規(guī)則組成的方法、PR方程與活度系數(shù)表達(dá)的混合規(guī)則組成的方法的計算效果均較好.對臨界曲線的估算表明,四系統(tǒng)的高壓氣液相圖均為第一類型第二亞型.綜上所述,該文測定的含SCCO<,2>的二元高壓GLE數(shù)據(jù)為研究含SCCO<,2>系統(tǒng)的溶液理論和GLE(氣液平衡)計算提供了豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也推進(jìn)了氣液相平衡理論及計算方法的進(jìn)展.同時為設(shè)計