乙烯-醋酸體系汽液相平衡的Gibbs系綜蒙特卡羅模擬研究.pdf

1、在化工工業(yè)生產(chǎn)中，流體相平衡數(shù)據(jù)是重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。相平衡數(shù)據(jù)的獲得除了實(shí)驗(yàn)測定和半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法以外，分子模擬方法也已發(fā)展成為一條重要的獲得途徑。Gibbs系綜蒙特卡羅方法（GEMC方法）因不考慮相界面，無需直接計(jì)算化學(xué)勢，目前已發(fā)展成為一種較好的相平衡分子模擬計(jì)算方法。在此方法中，力場對(duì)模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性起到?jīng)Q定性作用。乙烯-醋酸體系的汽液相平衡數(shù)據(jù)是醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)，然而相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較匱乏。醋酸的締合特性影響了乙烯-醋酸體系

2、的汽液相平衡關(guān)系。本文采用GEMC方法，對(duì)乙烯-醋酸體系的二元汽液相平衡進(jìn)行了計(jì)算，通過量子化學(xué)研究醋酸締合模型，旨在獲得可供參考的乙烯-醋酸體系汽液相平衡數(shù)據(jù)，并探索了締合體系分子力場參數(shù)修正的方法。
　　本文首先確定了適用于乙烯-醋酸體系的GEMC模擬參數(shù)。采用TraPPE-UA分子力場，計(jì)算了乙烯在醋酸中的溶解度。通過模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的比較，驗(yàn)證了所采用的勢能函數(shù)模型形式、混合規(guī)則、分子模型和模擬參數(shù)等對(duì)所研究體系的適用性。

3、
　　TraPPE-UA力場對(duì)醋酸分子的描述未能體現(xiàn)其締合特性，采用TraPPE-UA力場計(jì)算的溶解度數(shù)值與實(shí)驗(yàn)值相比存在一定偏差。本文采用量子化學(xué)方法，分別構(gòu)建了醋酸二聚體模型和三維探測粒子模型，并對(duì)模型進(jìn)行了分子間能量的計(jì)算。采用Lennerd-Jones12-6勢能函數(shù)對(duì)分子間能量進(jìn)行參數(shù)擬合，通過擬合得到的勢能函數(shù)參數(shù)構(gòu)建力場參數(shù)，對(duì)TraPPE-UA分子力場進(jìn)行了兩次修正。通過將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比發(fā)現(xiàn)，使用兩種修正的力