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乙二醇生产过程中产生的微量甲醛、乙醛会对生产过程和产品质量产生不利的影响,应设法将其脱除。气液平衡数据是分离精制工艺设计的基础数据,而甲醛-乙二醇、乙醛-乙二醇系统的气液平衡数据目前还未见报道,因此,研究这些系统的气液相平衡对乙二醇生产具有重要的应用价值。 本文利用自制的恒温气液平衡装置测定了各温度下乙二醇-水系统(140℃、155℃、170℃、185℃、200℃)、乙醛-水系统(75℃、90℃、105℃、120℃)、以及乙醛-水-乙二醇系统(140℃、155℃、170℃)的恒温气液平衡数据,并绘制出了乙二醇-水、乙醛-水系统的P-y-x和y-x相图。分别选用面积法、微分法和多元系统逐点检验法对乙二醇-水、乙醛-水和乙醛-水-乙二醇系统进行热力学一致性检验,结果表明,三组系统均满足热力学一致性。 本文利用改进的Ellis平衡蒸馏器测定了甲醛-水、甲醛-水-乙二醇系统的常压气液平衡数据,并绘制出了甲醛-水系统的T-y-x和y-x相图。分别选用微分法和多元系统逐点检验法对甲醛-水、甲醛-水-乙二醇系统进行热力学一致性检验,结果表明,两组系统均满足热力学一致性。 选用PR状态方程和NRTL活度系数模型对五组系统进行热力学关联,回归出了乙醛(1)-乙二醇(2)系统的模型参数g12-g22、g21-g11、a12(3467.40J/mol、-2789.70J/mol、0.1150)和甲醛(1)-乙二醇(2)系统的模型参数g12-g22、g21-g44、a12(-4516.20J/mol、-2822.60J/mol、2.4241),并得到了各系统气液平衡数据计算值。将计算值与实验值进行比较,得到各系统平衡压力(或温度)计算值与实验值的平均相对偏差均小于4%,各组分气相组成计算值与实验值的平均相对偏差均小于7%。计算值与实验值较为吻合,说明选定的模型能较好的描述各系统气液相平衡,得到的模型参数可用于乙醛-乙二醇、甲醛-乙二醇系统气液平衡数据的计算。