水-乙酸-糠醛三元體系相平衡數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與共沸精餾過程模擬.pdf

1、通過熱化學(xué)方法對(duì)熱裂解所得的生物油進(jìn)行品味提升及精制處理，使生物油有望成為柴油等動(dòng)力燃油的理想替代品。目前，生物油的分離精制研究處于初級(jí)階段，如何對(duì)生物油提質(zhì)改性和精制成為利用生物質(zhì)能源的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。生物油的主要成分包括水、乙酸、糠醛、羥基丙酮等，是有機(jī)合成、醫(yī)藥工業(yè)的重要原料和合成精細(xì)化學(xué)品的重要中間體。本文選擇NRTL-HOC和UNIQUAC-HOC模型對(duì)水(1)-乙酸(2)，水(1)-糠醛(3)，乙酸(2)-糠醛(3)三個(gè)二元體系各

2、壓強(qiáng)下的相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，根據(jù)二元相互作用參數(shù)推算出水(1)-乙酸(2)-糠醛(3)三元體系101.33kPa下的汽液相平衡數(shù)據(jù)，并對(duì)其共沸精餾過程進(jìn)行了模擬。
　　 對(duì)于水(1)-乙酸(2)-糠醛(3)體系及相關(guān)二元體系，考慮汽相的非理想性及締合現(xiàn)象，采用Hayden-O'Connell方程計(jì)算汽相的逸度系數(shù)；考慮液相的非理想性及水-糠醛液相存在部分互溶現(xiàn)象，采用NRTL、UNIQUAC方程計(jì)算液相的活度系數(shù)。采用以最大似

3、然原理為基礎(chǔ)的最小二乘法分別關(guān)聯(lián)了：水(1)-乙酸(2)二元體系26.67、33.33、53.33、66.66、100.00、101.33、273.32kPa下的汽液平衡數(shù)據(jù)；水(1)-糠醛(3)二元體系20.00、40.00、80.00、94.60、101.33、605.10、769.85、964.03kPa下的汽液平衡數(shù)據(jù)；乙酸(2)-糠醛(3)二元體系49.34、88.98、101.33kPa下的汽液平衡數(shù)據(jù)。通過模型參數(shù)推算出的

4、計(jì)算值與文獻(xiàn)值基本吻合。其中，NRTL-HOC模型和UNIQUAC-HOC模型計(jì)算出的101.33kPa下水(1)-乙酸(2)二元體系平衡溫度的平均絕對(duì)偏差分別為0.27K和0.37K，水汽相組成的平均絕對(duì)偏差分別為0.0080和0.0096;計(jì)算出的101.33kPa下水(1)-糠醛(3)二元體系平衡溫度的平均絕對(duì)偏差分別為0.55K和0.50K，水汽相組成的平均絕對(duì)偏差分別為0.0116和0.0079;計(jì)算出的101.33kPa下乙

5、酸(2)-糠醛(3)二元體系平衡溫度的平均絕對(duì)偏差分別為0.14K和0.15K，水汽相組成的平均絕對(duì)偏差分別為0.0047和0.0049。
　　 根據(jù)擬合得到的NRTL-HOC模型和UNIQUAC-HOC模型的二元相互作用參數(shù)，對(duì)水(1)-乙酸(2)-糠醛(3)三元體系101.33kPa下的汽液相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行推算，計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)值吻合較好。其中NRTL-HOC和UNIQUAC-HOC模型平衡溫度的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的平均絕對(duì)偏差分別

6、為0.39K和0.42K;水汽相組成的平均絕對(duì)偏差分別為0.0177和0.0103;乙酸汽相組成的平均絕對(duì)偏差分別為0.0107和0.0084;糠醛汽相組成的平均絕對(duì)偏差分別為0.0086和0.0028。
　　 根據(jù)UNIQUAC-HOC模型的二元相互作用參數(shù)，利用軟件繪出了水(1)-乙酸(2)-糠醛(3)三元體系101.33kPa下的剩余曲線圖，結(jié)合剩余曲線圖，對(duì)該三元非均相共沸體系進(jìn)行了精餾過程模擬，結(jié)果表明選擇的模型適用于