含超臨界CO-,2-的二元系統(tǒng)高壓相平衡和臨界曲線(xiàn).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(duì)全球環(huán)境和碳資源的開(kāi)發(fā)有著重要的影響.因此對(duì)CO<,2>的綜合開(kāi)發(fā)利用是當(dāng)今熱點(diǎn)問(wèn)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(duì)上述應(yīng)用有指導(dǎo)性作用.因此該文對(duì)四個(gè)含SCCO<,2>的系統(tǒng)進(jìn)行了高壓相平衡研究.該文獨(dú)創(chuàng)了國(guó)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(cè)儀實(shí)現(xiàn)體積的準(zhǔn)

2、確測(cè)量,利用自動(dòng)控溫、恒溫法和用手搖泵調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)寬溫度、壓力范圍的準(zhǔn)確調(diào)控,用微型高壓鋼瓶實(shí)現(xiàn)高壓狀態(tài)直接取樣,因此可方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓氣液平衡的準(zhǔn)確測(cè)量.并用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)該裝置的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證.同時(shí)還建立了一套操作方便的組分解析裝置,對(duì)氣液相組成進(jìn)行分析.采用靜態(tài)分析法測(cè)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(duì)較大的溶解度,且分子量越大、碳鏈越長(zhǎng),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(jì)算方法,采用搜索法對(duì)上述二元高壓GLE實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)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(duì)計(jì)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(jì)算效果均較好.對(duì)臨界曲線(xiàn)的估算表明,四系統(tǒng)的高壓氣液相圖均為第一類(lèi)型第二亞型.綜上所述,該文測(cè)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(jì)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(jì)算方法的進(jìn)展.同時(shí)為設(shè)計(jì)