两种有机酸与一种酮类的固液相平衡研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wyakl1314
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
相平衡是化工热力学研究的重要组成部分,任何基于热力学分离的工艺开发和优化都离不开相平衡的原始数据。固-液相平衡初步研究了溶质在溶剂中的溶解度。固-液相平衡的研究是结晶工艺优化的前提,不仅提供了必要的相平衡数据,也为结晶器设计提供了关键的基础要素。本文围绕4-苯基苯甲酸、邻苯甲酰苯甲酸和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮三种有机物的固-液相平衡展开研究,主要的研究内容如下:(1)通过重量分析法测定在常压和一定温度范围内,4-苯基苯甲酸、邻苯甲酰苯甲酸和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮三种有机物在常见有机溶剂中的溶解度数据,探究温度、溶剂种类与组成等因素对溶解过程的影响,并针对其在混合溶剂中的共溶效应进行分析。(2)采用Wilson模型对4-苯基苯甲酸、邻苯甲酰苯甲酸和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮在纯溶剂中测得的溶解数据进行热力学分析,通过研究混合熵、混合焓和混合吉布斯自由能,结果发现三种物质在相应溶剂中的混合过程均为自发过程。(3)采用经验方程(Apelblat方程、Van’t Hoff方程、λh方程)、活度系数方程(Wilson方程、NRTL方程)以及混合溶剂模型(CNIBS/R-K、Jouyban-Acree、Apelblat-Jouyban-Acree、Van’t Hoff-Jouyban-Acree、Sun、Ma)对不同体系中的溶解度数据进行分析,获得各模型参数,并将实验数据与理论结果进行对比,计算得到相对平均偏差,结果发现每个模型拟合结果良好。(4)定义新的基团,计算新基团的体积参数和表面积参数,并将其带入UNIQUAC模型中进行计算,发现三种物质的相对平均偏差均小于3%,说明被定义的新基团是可用的。综上,本文获得了4-苯基苯甲酸、邻苯甲酰苯甲酸和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮三种有机物的溶解度、热力学参数以及各体系下的模型参数,填补了三种物质固-液相平衡相关数据的空白,为后续结晶技术提供了不可或缺的理论指导。
其他文献
化工技术的产生与发展是人类社会生存和发展的基础,也带动了经济的高速发展。但化石燃料的大量使用给环境带来了严重的污染。氢气作为一种重要的低碳能源,燃烧过程绿色无污染,可代替化石能源,有助于“碳达峰和碳中和”目标的实现。电解水制氢是一种有效的制氢方式。目前在制备双功能碱性析氢反应和析氧反应电催化剂方面取得了一定的进展,但所制得的催化剂价格昂贵且难以在大电流密度下长久有效的运行,阻碍了它们的实际应用。因
学位
含硫柴油燃烧会对环境造成危害,因此有必要对其进行脱硫处理。离子液体氧化脱硫技术,具有反应条件温和及脱硫效果较好等优点,但普通离子液体存在脱硫时间较长及不易回收等问题。对此,本论文研究了功能化离子液体在柴油氧化脱硫中的应用。本文共制备了两种脱硫体系,一种是由Co Fe2O4磁性纳米颗粒和磁性离子液体组成的磁性脱硫体系,另一种是温度响应型离子液体,选取30 wt%H2O2作为氧化剂,分别对初始硫含量为
学位
以石墨为负极的锂离子电池由于负极的理论比容量(372 m Ah g-1)较低,无法满足新兴领域对高能量密度储能器件的需求。金属锂具有极高理论比容量(3860 m Ah g-1)和最低氧化还原电位(-3.04 V vs.标准氢电极),被视为最有潜力的负极材料之一。然而,在循环过程中,固体电解质界面(SEI)层不稳定,枝晶生长不可控,巨大的体积变化等严重限制了锂金属负极的实际应用。SEI层在锂均匀沉积
学位
自2019年12月以来,为了对抗新型冠状病毒肺炎疫情(COVID-19),国内外产生了大量废弃一次性医用口罩。口罩在自然界中难以降解,造成了很大的环境污染,对废弃口罩进行有效回收处理在全世界范围引起了广泛关注。口罩由无纺布、耳带、鼻梁条三部分组成,其中无纺布的占比最大,其主要成分是聚丙烯。热裂解是聚丙烯转化为小分子燃料油的常用方法,对热裂解挥发物进行催化裂解可以提高气体产物收率,降低液体产物收率,
学位
芳香族挥发性有机化合物作为VOCs最主要的分支,严重影响了人类的生产生活,对其处理迫在眉睫。离子液体(ILs)低饱和蒸气压,高热稳定性,结构可设计性等自身良好特性及吸收捕集过程“零污染零排放零损失”等优势而被广泛应用为吸收剂。本文选取甲苯为代表,以ILs作为吸收剂来进行脱除甲苯的机理以及吸收过程优化的研究。具体研究内容如下:(1)将预测型热力学模型COSMO-RS模型应用到离子液体的筛选工作中,从
学位
烃源岩作为石油或天然气的母源,其高效开发利用十分重要。烃源岩热模拟是研究烃源岩演化过程常用的方法之一,但是烃源岩在高温短时间条件下的热模拟与低温长时间下的地质演化间存在差异。本研究以海相烃源岩为研究对象,从烃源岩共价键结构演变、烃源岩自由基浓度、热模拟油气产物组成及其与键合结构的关系等多个角度分析了烃源岩热模拟过程,并且比较了烃源岩地质演化过程和热模拟过程的差异。主要结论如下:(1)热模拟和地质演
学位
在碳达峰,碳中和的背景下,燃料电池受到了广泛的关注,但其阴极侧的氧还原反应(ORR)动力学缓慢,依赖于Pt基贵金属催化剂,严重遏制了其广泛应用。因此,开发低成本、高活性的氧还原催化剂是燃料电池和金属空气电池领域的研究重点。单原子Fe催化剂可以催化ORR,而且具有优异的抗一氧化碳、氮化物、硫化物中毒能力,因此被认为是最有希望替代Pt/C的氧还原催化剂之一。但是在活性方面单原子Fe催化剂与Pt基催化剂
学位
日益增长的能源需求要求发展先进的能量存储与转换装置,金属-空气电池等新型能源器件因其能量转换效率高、环境友好的特点具有良好的商业化前景。然而,这些装置中发生在氧电极上的氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)动力学迟缓,需要催化剂加速反应动力学,而贵金属催化剂的高成本和单功能性严重限制了相关器件的能效,因此开发高性能的非贵金属双功能ORR和OER电催化剂成为近年来的研究热点。金属有机框架(MOF
学位
环境污染问题和日益增长的能源需求,促进了可再生能源的探索和发展。锂离子电池在可充电电池市场中占据主导地位,然而,锂资源贫瘠、锂离子电池价格高、有机电解质有毒和锂电池安全隐患等问题严重阻碍了它们进一步的大规模储能应用。可充电水系锌离子电池有希望成为锂电池的替代品。金属锌因其具有820 m Ah g-1的高理论质量比容量和5855 m Ah cm-3的体积比容量、低电化学电位(-0.76 V vs.S
学位
煤炭是我国火力发电的主要能源,其燃烧时会产生二氧化硫,对生态系统以及人类的生产活动造成巨大的影响,因此,需要利用脱硫技术将二氧化硫进行捕集。氨法脱硫作为一种新兴的捕集二氧化硫的技术,具备脱硫效率高的特点。该流程的产物中包括亚硫酸铵,如果能将其氧化硫酸铵,当作化肥使用,则能产生经济效益。传统的亚硫酸铵的氧化过程是在氧化塔中利用空气氧化亚硫酸铵,但由于氧化塔传质效率较低,且氧气在水中的溶解度小,氧气在
学位