常压下1,4-丁二醇-丙炔醇-水体系汽液平衡数据的测定与热力学模型研究

作     者：邹合陈 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：魏顺安

授予年度：2020年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

主      题：1,4-丁二醇-丙炔醇-水 甲醇-异丁醇 汽液平衡数据 活度系数模型 模型参数 

摘      要：1,4-丁二醇是生产四氢呋喃、聚对苯二甲酸丁二醇酯、γ-丁内酯和聚氨酯等的原材料,其衍生物广泛用于塑料、纤维、橡胶及弹性体、日用化妆品、制药及医药和生物化工等行业。在基于炔醛法生产1,4-丁二醇过程中,副产物丙炔醇具有高附加值。因此,1,4-丁二醇-丙炔醇-水体系准确可靠的汽液平衡数据、建立该体系可靠的热力学模型是实现该混合体系分离、优化精馏条件及改进分离装置的基础;同时混合体系汽液平衡数据的测定及研究也是化工热力学中重要的研究部分。利用测定甲醇-异丁醇二元体系汽液平衡数据来校核所用实验装置、组成分析设备,检验实验过程、分析方法和测量数据的可靠性。选用Wilson、NRTL和UNIQUAC活度系数模型对1,4-丁二醇-水和丙炔醇-水两组二元体系汽液平衡文献数据进行关联,1,4-丁二醇-丙炔醇二元体系利用UNIFAC基团贡献法进行估算,得到各模型二元参数;并与Aspen8.4 VLE-IG物性数据库里该体系的模型参数进行对比,通过最小相对偏差,表明UNIQUAC模型更为适用于该体系的活度系数计算。在本地常压环境下,本论文采用小型双循环式玻璃汽液平衡釜实验装置建立1,4-丁二醇-丙炔醇-水三元体系的汽液平衡状态。利用天美GC-7900气相色谱仪和面积校正归一化分析方法对汽液相采集样品进行组成定性分析,测得1,4-丁二醇-丙炔醇-水三元体系的汽液平衡实验数据。利用已修正的UNIQUAC模型参数预测1,4-丁二醇-丙炔醇-水三元体系汽液平衡数据,并与本实验所测定的三元体系汽液平衡实验数据进行对比,各数据点的汽相组成与平衡温度的相对偏差结果均在合理范围内（≤5%）,实验数据与预测值能很好地吻合,进一步验证UNIQUAC模型参数的可靠性,建立适用于该三元体系汽液平衡模型。本论文1,4-丁二醇-丙炔醇-水三元体系汽液平衡实验数据满足检验要求,则该实验数据与UNIQUAC模型参数可填补该体系在汽液平衡数据库中的空白,为1,4-丁二醇的生产、分离纯化和模拟计算过程提供可靠的基础实验数据。