2-乙氧基乙醇-水-癸烷的液液平衡
- 期刊名字:暨南大學(xué)學(xué)報(bào)
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- 論文作者:陳瑤,李任強(qiáng),田村和弘
- 作者單位:暨南大學(xué),金澤大學(xué)工學(xué)部物質(zhì)化學(xué)工學(xué)科
- 更新時(shí)間:2020-03-23
- 下載次數(shù):次
第23卷第1期暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版Vol 23 No. 12002年2月Journal of Jinan University( Natural ScienceFeb.20022-乙氧基乙醇一水—癸烷的液液平衡陳瑤1,李任強(qiáng)2,田村和弘(暨南大學(xué)1.化學(xué)系;2.生物工程學(xué)系廣東廣州5106323.金澤大學(xué)工學(xué)部物質(zhì)化學(xué)工學(xué)科,日本金澤小立野2-40-209208667)[摘要]目的考察2-乙氧基乙醇、癸烷以及水的混合液的三元體系的相行為找出適合的溶液模型準(zhǔn)確地推算2-乙氧基乙醇、癸烷和水的混合液熱力學(xué)的性質(zhì)為石油化學(xué)工業(yè)分離操作分離過(guò)程設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考.方法通過(guò)測(cè)定可作界面活性劑的2-乙氧基乙醇、癸烷和水的液液相平衡數(shù)據(jù)并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和溶液模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較.結(jié)果測(cè)定在298K時(shí)2-乙氧基乙醇、癸烷和水的三相平衡并用 extended UNIQUAC模型推算其相平衡實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果相當(dāng)吻合,結(jié)論¨ xtended UNIQUAC模型成功地描述了2-乙氧基乙醇、癸烷和水的液液三相平衡[關(guān)鍵詞] extended UNIQUAC模型;界面活性劑;液液平衡[中圖分類號(hào)]0645.16[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1000-9962002)1-0079-04隨著科技的進(jìn)步能源的大量需求能源供給已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn).石油是目前最重要的能源除了液體石油外油砂和油巖也能作為石油資源.其中油巖是由干餾后能生成石油的高分子化合物堆積而成.由于其分散存在于砂巖層中只能通過(guò)物理的方法開采其中可利用乳化的方式來(lái)提取乳化為互不相溶的二相溶液.為了了解乳化的原理及其體系的變化動(dòng)態(tài)本研究用同時(shí)具有親水和疏水基、在水溶液中可能形成結(jié)晶或膠粒、可以形成乳化液的界面活性劑2-乙氧基乙醇來(lái)進(jìn)行乳化實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟诳疾焖?、油?-乙氧基乙醇用作模擬油巖乳化時(shí)各組分在體系中的存在狀況及各組分的平衡關(guān)系,并且用溶液模型—— extended UNI-QUAC1模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較.1實(shí)驗(yàn)1.1實(shí)驗(yàn)材料表1各組分在28K時(shí)的密度kg癸烷、2-乙氧基乙醇以及水均由日本和光純藥組分實(shí)驗(yàn)值文獻(xiàn)值工業(yè)株式會(huì)社提供經(jīng)色譜分析純度分別為72.6%,997,04997,0592.5%和997%并且將測(cè)得值與文獻(xiàn)值2進(jìn)行比較,癸烷726.36726.35見(jiàn)表12-乙氧基乙醇925.22925.20[收稿日期]2001-09-06作者簡(jiǎn)介]陳瑤(1963-)女講師工學(xué)博士研究方向多組分溶液相平衡暨南大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版)1.2實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)定方法3組分的液液平衡是在溫度為(298.15±001壓力為常壓下進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖1平衡玻璃瓶被放置在二次恒溫水槽中瓶?jī)?nèi)裝有50mL的3組分的混合液瓶頸部用干燥的氮?dú)饷芊庖苑乐钩睗?混合液被均勻地?cái)嚢?h靜置5h以確保達(dá)到良好的相分離然后分別從各相中取樣通過(guò)氣相色譜議測(cè)定樣品成分.詳細(xì)描述參見(jiàn)文獻(xiàn)3]中2結(jié)果與分析液液平衡的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描U:上相;S1S2:微量注射器繪在圖2.圖中所示分為3個(gè)區(qū)(相)I相為完L:下相;R:記錄儀全混合互溶1相區(qū)、Ⅱ相為液液2相區(qū)Ⅲ相W1,W2:恒溫水浴槽;C1,C2:熱控制儀;M.S:磁力攪拌器;D:平底玻璃瓶為乳化層3相區(qū)圖1液液平衡的實(shí)驗(yàn)裝置圖表2在溫度298K時(shí)2-乙氧基乙醭1)癸烷2廂水3)三元體系的質(zhì)量摩爾分?jǐn)?shù)上相中相下相0.00080.99890.00030.16010.04810.79180.04210.00230.95560.00120.99790.00090.20670.00000.79330.99300.00160.29040.00350.7060.02360.97600.00040.74740.00710.24550.02720.97190.00080.78180.01050.20770.05810.93960.00230.85360.04440.10210.12410.87370.00220.82440.13460.0410含有二元參數(shù)的 extended uNiQuac模型被用于推算實(shí)驗(yàn)結(jié)果.完全混溶的二元組分的相互作用參數(shù)是通過(guò)回歸二組分氣液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并且考慮氣相非理想性而加以修正后所得純組分的蒸氣壓是由 Antoine方程計(jì)算所得.修正的 Rackett方程4用于計(jì)算純液體的摩爾體積.第二vil系數(shù)通過(guò) Hayden-0ome5來(lái)估計(jì).純組分分子的體積和面積參數(shù)r和q均取于 Prausnitz etah6.在 extended UNAQUAC模型中,水癸烷和2-乙氧基乙醇的q分別為0.%6、1.43和0.92.部分互溶的二元組分的相互作用的參數(shù)7可通過(guò)聯(lián)立方程12解得(fix;)=(fx;)=(x:y∑x=∑x=∑x(1、、∥指三相)(2)第1期陳瑤等:2-乙氧基乙醇一水一癸烷的液液平衡表3給出了 extended UNAQUAC模型的二2-乙氧基乙醉元相互作用參數(shù)這些相互作用參數(shù)是通過(guò)把extended UNAQUAC模型作用于實(shí)驗(yàn)的三元液0.2液平衡數(shù)據(jù)而獲得參數(shù)的詳細(xì)計(jì)算方法參見(jiàn)文獻(xiàn)8]這些相互作用參數(shù)用于推算三組分的液液三相平衡6表3 extended UNAQUAC模型的回歸結(jié)果體系2-乙氧基乙醇+癸烷454.77899.232-乙氧基乙醇+水癸烷+水2599.00水質(zhì)量摩爾分?jǐn)?shù)癸烷圖2給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果與 extended UNQUAC模型的計(jì)算結(jié)果的比較從圖中可看圖2三元組分2-乙氧基乙醇癸烷和水的相圖岀 extended UNIQUAC模型的推算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果是很一致的.從而也說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度高.水、油、界面溶化劑的溶解度和相分離現(xiàn)象對(duì)石油開采提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為工業(yè)分離提取裝置的設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的參考[參考文獻(xiàn)][ 1] NAGATA L. 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Experimental results were compared with those ofextended UNIQUAC model. Experimental data of ternary LLE for the mixtures of 2-ethoxyethanol,waterand decane were studied at 29815K. Extended UNIQUAC model was empolyed to predict the lle dataResults: Experimental results are in agreement with the calculated results. Conclusion LLE data for theternary system 2-ethoxyethanol, water and decane were successfully predicted with the extended UNIQUAC model. These experimental results are very useful for separation and extraction process designL Key words extended UNIQUAC model surfactant; ternary liquid -liquid equilibria
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