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苯和噻吩由于沸点相近,很难通过普通的精馏方式得到较纯的产品,工业上常采用萃取精馏的方法,通过加入高沸点的萃取剂改变了苯和噻吩的相对挥发度来实现提纯目的。相应的二元及三元的汽液平衡数据对化工生产及设计行业非常重要。通过分子模拟的方式获取热力学数据的方法相对于传统的实验及关联模型手段具有效率高、经济环保的优点。本文采用Gibbs系综蒙特卡洛方法(GEMC)和TraPPE-UA力场,模拟了苯-噻吩二元体系以及苯-噻吩-NMP三元体系在101.3KPa下的汽液平衡性质并对平衡液相进行了径向分布函数分析。此,考察了噻吩的点电荷的加入对模拟结果的影响,模拟得到的结论如下:(1)二元及三元体系的模拟结果与实验数据吻合良好,说明TraPPE-UA力场模拟二元芳香体系,TraPPE-EH和OPLS-AA力场模拟三元体系汽液相平衡的可行性。此外,三元体系的模拟结果说明TraPPE-EH力场与OPLS-AA力场的兼容性,证明了在体系分子所包含的原子类别范围内,分子间的非键相互作用参数的算术平均与几何平均相差无几。(2)对二元体系和三元体系的平衡液相的径向分布函数研究发现,二元体系中苯分子之间、噻吩分子之间以及苯分子与噻吩分子之间的相互作用类似,体系中分子没有趋于在某一相聚集的趋势,相对挥发度较低。且随着体系温度的升高有增大的趋势。加入萃取剂NMP之后,平衡液相中NMP与噻吩的相互作用强于NMP与苯的相互作用,苯分子更容易脱离束缚进入气相,表现为汽相中苯的浓度的升高,同一温度下相对挥发度增大。符合化工领域的常规认知。(3)模拟结果均并通过一组对比模拟考察了噻吩点电荷对平衡组成的影响。两组模拟结果相近,均与实验值吻合良好,说明噻吩分子的点电荷可以被忽略。(4)用TraPPE-UA力场预测苯-噻吩二元体系的相图较实验得到的相图窄,说明该力场对苯分子和噻吩分子之间的相互作用预测偏低。