探索蒎烷—α-蒎烯—長葉烯體系汽液平衡的研究

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1、廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文蒎烷—α-蒎烯—長葉烯體系汽液平衡的研究姓名:祝遠姣申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:陳小鵬;童張法2003.5.1蒎烷一Ⅱ一蒎烯一長葉烯體系汽液平衡的研究+摘要f采用液相和汽相冷凝雙循環(huán)實驗方法、單純型搜索優(yōu)化模型參數(shù)的數(shù)、據(jù)處理方法研究了松節(jié)油加氫反應(yīng)產(chǎn)物一蒎烷一Q一蒎烯一長葉烯體系的汽液平衡,建立其相平衡數(shù)學(xué)模型,為氫化松節(jié)油體系的精餾分離過程開發(fā)\提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。1本文工作主要包括以下內(nèi)容:/以Raney鎳為催化劑,在溫度353~433K、壓力3.0~

2、7.OMPa的條件下由Q一蒎烯催化加氫制備實驗原料蒎烷,并用GC--MS法對加氫產(chǎn)物進行定性定量分析,結(jié)果表明蒎烷濃度高達99.5%,從而解決了市場上買不到高純度蒎烷的難題。使用BP×5化學(xué)結(jié)合相熔凝硅石英毛細管柱(30m×0.32m×0.25um)對氫化松節(jié)油進行氣相色譜分析,隅定其色譜條件為:二階程序升溫338Kj騭363Kj塑世j423K(5min),載氣:氮氣,柱前壓:0.07MPa,載氣流量:45mL.min一,空氣流量:300mL.rain~,氫氣流量:30mL.rain~,分流比5

3、0:1,尾吹流量:24mL.min~,檢測器溫度:523K,汽化室溫度:523K,進樣量:O.2uL。并用氣·質(zhì)聯(lián)用和標樣相結(jié)合對其進行定性定量分析,結(jié)果表明其主要成分為。一蒎烯、順式蒎烷、反式蒎烷、長葉烯等。J/采用改進的EIIis平衡釜和毛細管氣相色譜分析方法,在59.34~100.58kPa壓力條件下分別測定了高濃度蒎烷421.23K~441.06K和高濃度長葉烯體系501.19K~527.55K的汽液平衡數(shù)據(jù),根據(jù)稀溶液的溶劑’基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項日(No29766002),

4、J’1兩青年科學(xué)基金資助』日日(No.0135030)廣磚自然科學(xué)基金資助項目(No.0220005)。符合Raoult定律的規(guī)則,由Raoult定律計算出上述實驗溫度下蒎烷、順蒎烷和長葉烯的飽和蒸汽壓,然后使用EVlEWS數(shù)理統(tǒng)計軟件分別回歸出蒎烷、順蒎烷和長葉烯AntoiRe方程A、B、C參數(shù);從而建立了蒎烷、順式蒎烷和長葉烯的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)聯(lián)式。廚蒎烷有l(wèi)。以8,o.o00133):9.299577一—三!蘭15旦.A1=9.299577.B1=325.7533,C1=一319.49

5、74;,一jly.4y/4對順式蒎烷有l(wèi)刪9/0.000133)=9.271801一ii告;羆,A2=9.271801·Bz:321-8889,02:-319.400;對長葉烯有l(wèi)n@/0.00013班5.97818一揣,A3_5.97818,B3-3.69460.03=-533.714;其計算飽和蒸汽壓的相對誤差范圍為0.046~0.18%,并與對應(yīng)態(tài)基團貢獻法估算的蒎烷飽和蒸汽壓作了比較。牛/采用改進的EIlis平衡釜測定了蒎烷一Q一蒎烯、Ⅱ~蒎烯一長葉烯、蒎烷一長葉烯三個二元體系及蒎烷一Q

6、一蒎烯一長葉烯三元體系常壓汽液廠平衡數(shù)據(jù),并經(jīng)Herington規(guī)則檢驗。(結(jié)果表明符合熱力學(xué)一致性。分別用WjIson和NRTL模型對三個二元體系汽液平衡數(shù)據(jù)進行了關(guān)聯(lián),得到了相應(yīng)的能量參數(shù)。對wIIson方程有:Q一蒎烯(1)一蒎烷(2)體系,912'g¨:2426112,921一glI一1740.312;Ⅱ一蒎烯(1)一長葉烯(2)體系,912一91l=2397.481,921一gll=-2931.211;蒎烷(1)一長葉烯(2)體系,912一g¨:3806.733,g:。一g¨=一393

7、5.258。對NRTL方程有:Q一蒎烯(1)一蒎烷(2)體系,g曠gil=-2129.999,92I—gIl=2644.614;q一蒎烯(1)一長葉烯(2)體系,912一“=-2176.757,92l—glI=1630.902;蒎烷(1)一長葉烯(2)體系,乳一g¨一3023.122,g:.~91l=2582.282(J.tool。)。并且使用二元Wilson參數(shù)對所測的三元數(shù)據(jù)進行了推算,計算結(jié)果與實驗值的平均偏差為0.0027。J關(guān)鍵詞:蒎烷、a一蒎烯長葉烯.氫化松節(jié)油.汽液平衡/f·STU

8、DYONVAPOUR—LIQUIDEQUILIBRIUMFORPINANE.Q.PINENE.LONGIFOLENESYSTEMABSTRACTThevapor—liquidequilibriumforproductsofturpentinehydrogenationi.e.pinane—a-pinene-longifolenesystemwasinvestigatedbyusingexperimentalmethodwithvapor—liquidaltemativecirculationan

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