101.325kPa下甲酸-水-甲酸戊酯体系等压汽液平衡研究及NRTL模型参数

本文主要探讨了2007年发表在《高校化学工程学报》上的一篇关于甲酸-水-甲酸戊酯体系等压汽液平衡的研究论文。作者陶红、管国锋、畅伟贤和万辉来自南京工业大学化学化工学院，他们利用改进的Rose釜技术，在101.325千帕的压力条件下测量并分析了这三个系统（甲酸-水、甲酸-甲酸戊酯以及混合体系）的汽液平衡数据。 在实验过程中，研究者注意到了甲酸在汽相中的缔合效应，这是一种分子间的相互作用，对于理解气液相平衡至关重要。为了考虑这种非理想性，他们采用了Hayden-O'connell关联式来修正汽相中的行为。这是通过非线性最小二乘法进行的，这种方法是一种数学优化方法，用于拟合实验数据，以得出准确的模型参数。 他们首先专注于二元体系，即甲酸-水和甲酸-甲酸戊酯，通过这种方法得到了NRTL（Non-Random Two-Liquid，非随机两液）和UNIQUAC（Unified Non-Ideal Quasi-Chemical Equation of State，统一非理想广义状态方程）方程的模型参数。这些参数是描述复杂化学系统相平衡的重要工具。 进一步地，他们利用已获得的二元NRTL模型参数，结合部分三元体系的汽液平衡数据，成功关联出了水-甲酸戊酯体系的NRTL模型参数。这是通过将理论模型扩展到包括更多组分来实现的，以更全面地描述实际系统的行为。 最后，研究人员利用这三对二元NRTL模型参数来预测部分三元体系的汽液平衡数据，结果显示计算值与实验数据基本吻合，这表明他们的模型具有良好的预测性能和准确性。这项工作对于理解和模拟含有甲酸、水和甲酸戊酯这类常见化合物的工业过程，如酯化反应或蒸馏操作，具有重要的实践意义。 这篇论文不仅提供了精确的等压汽液平衡数据，还展示了如何运用统计力学原理和数学模型处理实际化学系统中的非理想性，为化学工程领域的热力学模型建立和优化提供了有价值的方法和参考。