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气相色谱法测定环已酮中戊醛、2-已酮、2-庚酮的含量
徐正云;林力;余建军
【期刊名称】《中国石油和化工标准与质量》
【年(卷),期】2014(000)012
【摘要】使用HP-FFAP毛细管色谱柱，选用合适的柱温和载气流量，建立环已酮中戊醛、2-已酮、2-庚酮三种杂质的气相色谱分析方法。
【总页数】2页(P19-19,24)
【作者】徐正云;林力;余建军
【作者单位】巨化集团技术中心浙江衢州 324004;衢州巨化锦纶有限责任公司浙江衢州 324004;衢州职业技术学院浙江衢州 324000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.气相色谱法定量分析2,4戊二酮、2-庚酮和环己酮混合物
2.N-(2-环戊酮基丙酰基)-及N-(2-环已酮基丙酰基)-四氢噻唑-2-硫酮的合成及其醇解与胺解
3.纳米SO2-4/SnO2固体超强酸催化合成环已酮1,2-丙二醇缩酮
4.固体酸催化合成环已酮1,2-丙二醇缩酮进展
5.用毛细管气相色谱法测定工业2-乙基已醇和有机杂质含量
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《化工热力学》课程教学大纲授课专业:化学工程与工艺学时数：72学分数：4一、课程的性质和目的本课程是在物理化学等先修课的基础上讲解的，本课程应在学生学过物理化学，经过工厂认识实习，并具备化工过程与设备的知识基础上讲授。
《化工热力学》是化学工程与工艺专业本科生的一门重要的专业基础课,也是该专业的主干课程。
热力学是一门研究能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。
在化工生产以及化工过程的开发设计中有重要的意义,它不但成为化工过程各环节进行理论分析的依据,而且提供了有效的计算方法,成为化学工程学的重要组成部分,是化学工程与工艺专业学生必须掌握的专业基础知识，其主要任务是培养学生运用热力学原理分析和解决化工生产过程中有关能量转换、相变和化学变化的实际问题的能力，初步掌握化学过程设计与研究中获取物性数据，对化工过程进行有关计算的方法，也为后继专业课的学习和进行化工过程研究、开发与设计奠定必要的理论基础。
本课程是双语教学，可引导化工工艺类各专业学生在学习了大学英语和专业英语的基础上，能以较快速度阅读、理解并掌握英语原著的精神，培养以英语做习题、回答问题与进行讨论的能力，进一步提高学生对英语的读、听和写的能力，熟悉科技英语的表达方式，有利于今后与国际同行的交流。
二、课程教学内容第一章绪论(10学时)主要内容：1、了解化工热力学的范围，化工热力学是如何形成一门专门的学科的，化工工程师要用化工热力学的知识去解决什么问题。
2、弄清一些基本概念(温度、力、能量、功……)的来历和定义，特别是质量与重量，重量与压力，热、功、能的相互关系和相互转换重点：化工热力学的一些基本概念难点：重量(力)与质量的区别，单位的转换，影响测温正确性的因素第二章：第一定律及其它基本概念(10学时)主要内容：1.证明功与热可互相转换的焦耳实验热与内能能量的不同形式(位能、动能、内能、化学能)基于能量守恒的热力学第一定律热容与比热2.封闭系统与稳定流动过程状态函数与焓第一定律的两种表达式3.热力学状态独立变量与相律4.平衡的概念可逆过程及其必须的条件重点：封闭系统与稳定流动过程第一定律表达；状态函数与焓难点：稳定流动过程第一定律；能量的可利用程度或品质高低的衡量第三章：纯流体的容量性质(12学时)主要内容：1.纯物质的PVT性质维里方程理想气体及其状态方程压缩因子2.维里方程的应用第二、第三维里系数二项与三项截项式应用范围3.立方型状态方程及其应用4.普遍化关系重点：理想气体与实际气体的差别，P-V-T相图及其相图上的重要概念，理想气体状态方程、维里方程截项式与三次状态方程的不同应用范围难点：均相混合物性质的计算，纯物质的临界点的数学特征约束状态方程常数的方法。
二酮与醇二元体系过量性质研究的中期报告摘要：本报告旨在详细介绍二酮与醇二元体系的过量性质研究，包括其背景、研究目的和方法、实验结果及分析，以及未来研究计划。
通过实验和分析，我们得出了一些有关二酮与醇二元体系过量性质的重要结论，这对于深入了解该体系的性质和应用具有重要意义。
研究结果表明，二酮与醇二元体系过量的性质受到多种因素的影响，如物质的摩尔比例和结构，反应温度等。
未来的研究可以进一步拓展这一领域的知识，并为相关应用提供更为可靠的理论支持。
1. 引言二酮与醇二元体系的过量性质研究涉及了化学工程、材料科学、生物医学等多个领域。
通过研究二酮与醇二元体系过量的性质，可以揭示其分子结构与相互作用之间的关系，为新材料的设计和合成提供重要参考。
因此，深入了解二酮与醇二元体系的过量性质对于推动相关领域的发展具有重要意义。
2. 研究目的和方法本研究的目的是探究二酮与醇二元体系过量的性质，并分析其影响因素。
我们选择了几种代表性的二酮和醇作为研究对象，并采用了物理实验和化学分析的方法进行研究。
实验过程中我们按照一定比例混合不同摩尔的二酮与醇，然后通过特定的实验条件进行反应。
得到的产物进行质谱分析、红外光谱分析以及热力学性质测试，以了解其过量性质。
3. 实验结果与分析根据实验结果，我们发现二酮与醇二元体系的过量性质受到多种因素的影响。
首先，在不同的反应温度下，体系的过量性质呈现出不同的变化趋势。
随着温度的升高，过量反应的程度增加，产物的生成速率也增加。
其次，根据质谱分析结果，我们发现不同摩尔比例的二酮与醇反应后得到的产物种类和相对含量也不同。
这表明二酮与醇的比例在一定程度上影响了产物的生成过程。
4. 结论通过实验和分析，我们总结出二酮与醇二元体系过量性质研究的几个重要结论。
首先，二酮与醇二元体系过量的性质受到多种因素的影响，其中温度和摩尔比例是两个重要因素。
其次，不同摩尔比例的二酮与醇反应后得到的产物种类和相对含量存在差异。
甲酸乙酯-乙醇二元体系等压汽液相平衡研究张棋茜;蒋文伟;罗芩;杨琴【摘要】利用改进的Rose釜,测定了95.8 kPa下甲酸乙酯-乙醇二元体系的汽液相平衡数据.用面积检验法对所测得的实验数据进行了热力学一致性检验.采用Wilson模型和NRTL模型进行了关联,得到了相应的模型参数、温度偏差和汽相组成偏差.关联结果表明,2种模型均能较好地关联实验数据,为甲酸乙酯-乙醇体系的分离提供了可靠的实验数据.【期刊名称】《山东理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(032)006【总页数】5页(P58-62)【关键词】甲酸乙酯;汽液相平衡;Wilson模型;NRTL模型【作者】张棋茜;蒋文伟;罗芩;杨琴【作者单位】四川大学化学工程学院,四川成都610065;四川大学化学工程学院,四川成都610065;成都惠恩精细化工有限责任公司,四川成都610041;成都惠恩精细化工有限责任公司,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】TQ214;O642.42甲酸乙酯是重要的化工基础原料之一，具有十分广阔的应用.甲酸乙酯可以作为硝酸纤维素和醋酸纤维素的优良溶剂，同时也作为有机合成的中间体被用在医药生产上.此外，甲酸乙酯还应用于配制食品、香烟、谷类、香精[1].目前，甲酸乙酯的合成方法主要是甲酸和乙醇在硫酸作为催化剂存在下加热进行酯化反应.由于甲酸乙酯不稳定，容易发生水解，因此酯化反应过程是一个可逆过程.为了提高产率，通常采用乙醇过量的方法，这就需要采用精馏技术对甲酸乙酯进行分离提纯[2].因此，研究甲酸乙酯-乙醇体系的汽液相平衡数据对于甲酸乙酯的分离工艺设计及优化有着重大意义.文献[3]只提供了甲酸乙酯和乙醇体系的共沸温度，张士旭等[4]利用修正的UNIFAC模型对甲酸乙酯和乙醇进行了常压(101.325 kPa)下的汽液相估算，但是目前甲酸乙酯-乙醇体系的相关汽液相平衡实验数据还相当缺乏.针对该研究现状，本文对甲酸乙酯-乙醇体系的汽液相平衡进行研究，获得准确可靠的汽液相平衡数据及相关模型参数，为甲酸乙酯-乙醇体系的精馏分离过程提供数据基础.1 实验部分1.1 实验仪器及试剂实验仪器：上海精科GC122气相色谱仪，FID检测器；N2000色谱工作站，浙江大学智达信息工程有限公司；改进的ROSE汽液平衡釜，成都凌云玻璃仪器厂加工；精密温度计(50～100 ℃，精度为0.1 ℃).实验试剂：无水乙醇，分析纯，成都科龙化工试剂厂；甲酸乙酯，分析纯，成都科龙化工试剂厂；正丙醇，分析纯，成都科龙化工试剂厂.1.2 实验分析方法用GC122气相色谱仪对甲酸乙酯-乙醇样品进行分析.分析条件：氢离子火焰检测器(FID)，色谱柱为SE-30型石英毛细管柱，柱长30 m，直径0.32 mm；膜厚1 μm，分流比100∶1，进样量为0.2 μL；柱温40 ℃，气化室温度120 ℃，检测器温度120 ℃.样品测定采用内标法，在选定的气象色谱条件下分析样品，以正丙醇为内标物，测得甲酸乙酯与正丙醇的面积比(Ai/As)，然后作出Ai/As-mi/ms工作曲线，如图1所示.图1 甲酸乙酯校正因子图Fig.1 Ethyl formate correction factor该工作曲线的方程为：y=0.6303x+0.1062(R2=0.994{1.3 实验装置的校核为了验证实验装置测定出的汽液相平衡数据的可靠性，用乙醇-水体系对平衡釜进行校核.精确配置不同浓度的乙醇-水混合溶液，用阿贝折光仪测定各乙醇-水溶液样品的折光率，绘制出标准曲线.如图2所示.图2 25 ℃时乙醇-水折光率曲线图Fig.2 The refractive index curve of Ethanol-Water at 25 ℃由图2可以看出，乙醇-水体系折光率在乙醇摩尔分数小于0.5之前有规律上升，0.5之后缓慢下降.分段拟合出折光率曲线方程为：x≤0.5；y=-0.187x2+0.150 3x+1.333 2(R2=0.993 3)x>0.5；y=-0.031 3x2+0.038 8x+1.353 2(R2=0.994 2)上式中：x为乙醇摩尔分数，y为折光率.为了与文献值[5]进行对比，选定于100 kPa下对乙醇-水体系进行汽液相平衡数据的测定，结果如图3所示.实验结果与文献值较为吻合，表明了此平衡釜对测定汽液平衡数据的可靠性.图3 乙醇-水体系100 kPa汽液平衡数据实验值与文献值对比Fig.3 Comparison of VLE data of ethanol-water at 100 kPa from experiments and literature 1.4 实验数据的测定对实验装置进行气密性检测，保证实验装置具有良好的气密性，并根据当时实验室内的气压计算出对应系统补偿压力.通过电接点压力自动调节器对压力进行补偿，使体系始终保持恒压.将配置好的甲酸乙酯-乙醇溶液加入到干燥的平衡釜内，接通冷却水，打开水浴锅.将温度调控到比共沸温度略低一点的温度值，缓慢加热，观察釜内状态、和冷凝管的冷凝状态.在没有冷凝液滴生成的情况下，缓慢提高水浴温度，当釜内溶液开始沸腾时，冷凝管开始缓慢出现液滴时，打开回流阀门，让冷凝液回流液充分循环.当温度维持稳定不变，且冷凝液流稳定，温度与压力保持5 min甚至更长时间不变，认为汽液相平衡已经建立.记录下平衡温度，同时提取液相口和汽相口液体样.立即用气相色谱仪进行组分分析，每个样品分析3次，求取平均值.2 结果与讨论2.1 测定结果实验所测定的甲酸乙酯-乙醇相平衡数据见表1.表1 95.8 kPa下甲酸乙酯(1)-乙醇(2)二元体系的平衡数据与关联结果Tab.1 VLE data and the regressive results of ethyl formate(1)-ethanol(2) at 95.8 kPa Ti,exp/℃x1,expy1,expγ1γ2NRTL 模型Wilson 模型ΔT/℃Δy1ΔT/℃Δy176.800———10.010.00000.020.000074.80.02360.16493.06581.00040.18-0.03690.05-0.029972.10.07310.31522.93391.0032-0.410.0022-0.610.009969.60.12310.43782.68821.0087-0.720.0067-0.880.010167.40.16870.50882.47941.0159-0.730.0185-0.810.018366.40.18670.51962.31551.0194-0.530.0345-0.560.032665.20.20490.55762.25721.0231-0.110.0209-0.110.018064.60.21660.61482.20171.02570.02-0.02180.04-0.025462.90.25860.62892.16671.03650.180.00910.280.003761.80.30330.68032.04811.0510-0.13-0.00390.05-0.010359.50.40060.71751.93171.0938-0.330.0211-0.080.0146580.44670.74681.71291.11990.170.01440.410.008757.60.47630.7 7561.62471.14060.01-0.00180.25-0.006756.60.56990.79241.56951.2268-0.440.0156-0.260.0129550.64980.84421.41111.33220.09-0.01130.17-0.011754.20.7420.8571.29761.5251-0.070.0032-0.080.004553.60.80440.8771.18181.7269-0.050.0033-0.110.005153.20.90470.92081.11582.3039-0.390.0027-0.470.003052.70.93960.94141.03372.65080.010.0037-0.150.003152.60.95370.95321.01492.82720.010.0023-0.080.001452.70.96590.96421.00922.99700.010.0013-0.170.000352.8111.0051———0.000.000-0.070.000Avg.abs0.210.01070.260.0105注：ΔT=Tcal-Texp；Δy=ycal-yexp；Tcal为热力学模型计算的温度值，Texp为实验测定的温度值；ycal为热力学模型计算的甲酸乙酯汽相质量分数，ycal为实验测定的甲酸乙酯汽相质量分数.在95.8 kPa条件下，属于低压范围，可以将甲酸乙酯体系气相视为理想气体.汽液相平衡公式简化为[6-7](1)其中：γi为i组分活度系数，为i组分的饱和蒸汽压，xi、yi分别为液相中和汽相中i组分的摩尔分数.甲酸乙酯、乙醇饱和蒸汽压用Antoine方程计算：甲酸乙酯和乙醇的Antoine常数[7-8]在表2给出.表2中甲酸乙酯的Antoine常数对应于的单位是mmHg；乙醇的Antoine常数对应于的单位是kPa.根据公式(1)、(2)计算出不同组成下的活度系数.作lnγ1/γ2 对于x1的图，如图4所示.表2 Antoine方程参数值Tab.2 Parameters of Antoine equation组分ABC温度范围/℃甲酸乙酯7.1171176.6223.4-29～87乙酯7.338271652.05231.48-3～96图4 lnγ1/γ2 -x1 曲线图Fig.4 Curve of lnγ1/γ2 -x12.2 热力学一致性检验实验测得数据是否可靠，可从其是否符合热力学一致性来检验，基本依据是Gibbs-Duhem方程[7].对于二元恒压体系，G-D方程为(3)其中：HE为二元体系的超额焓，R为通用气体常数.对恒压方程进行积分有(4)由于式(4)HE对于一般极性和非极性体系都不可以忽略，积分很难.所以对于二元恒压的汽液相平衡，通常采用Herington的半经验方法进行热力学一致性检测[9]. 检验方法如下：以lnγ1/γ2 对于x1作图，计算出D=|(SA-SB{/(SA+SB{|×100(5)再计算出式中SA，SB分别是曲线与横坐标上下的面积代数和，Tmax，Tmin分别为2组分的沸点.判断标准为：若D-J<10，则认为数据符合热力学一致性.用Herington 面积检验法对所测得的甲酸乙酯-乙醇二元体系在95.8KPa下的汽液相平衡数据进行热力学一致性检验，如图4所示.计算结果D-J=8.1595<10，表明数据通过热力学一致性检验.2.3 汽液平衡数据的关联用Aspen Plus V8.4软件对所测得的汽液相平衡数据进行关联，回归出Wilson模型[10]和NRTL[11]模型的aij,aji,bij,bji参数.Aspen中的Wilson模型和NRTL模型的参数表达形式相比于普遍文献有所改动[12].具体如下：Wilson模型：(7)lnΛij=aij+bij/T+cijlnT+dijT(8)其中：aij≠aji，bij≠bji，cij≠cji，dij≠dji.NRTL模型：(9)Gij=exp(-αijτij{(10)τij=aij+bij/T+eijlnT+fijT(11)αij=cij+dij(T-273.15)(12)其中：τ=0，G=1，α=0.3；aij≠aji，bij≠bji，cij≠cji，dij≠dji.NRTL模型的非随机参数αij在Aspen的NRTL模型中是通过cij表示.根据文献[13]分类，选择NRTL模型的非随机参数cij为0.3.经过回归计算，得出各模型的参数见表3.表3 Wilson和NRTL模型参数Tab.3 Parameters of the Wilson and NRTL models模型a12a21b12b21NRTL1.257260.639002-99.0678-115.423Wilson-8.045349.673072497.34-3464.62实验测得的汽液相平衡数据与Wilson模型和NRTL模型关联后计算的数据见表1，拟合出的T-x-y相图如图5、图6所示.Wilson模型和NRTL模型关联计算出的平均温度绝对偏差分别为0.25 ℃和0.21 ℃；汽相组成平均绝对偏差分别为0.0105和0.0107.结果表明，实验测得数据与Wilson、NRTL模型关联的数据吻合度较好，实验数据是可靠的.图5 甲酸乙酯(1)+乙醇(2) T-x-y 图(Wilson模型)Fig.5 T-x-y plot of the ethyl formate(1)+ethanol(2) System (Wison model)图6 甲酸乙酯(1)+乙醇(2) T-x-y 图(NRTL模型)Fig.6 T-x-y plot of the ethyl formate(1)+ethanol(2) System (NRTL model)3 结论(1)用改进的汽液相平衡釜测定了95.8 kPa压力下的甲酸乙酯-乙醇体系的汽液相平衡数据，数据通过了热力学一致性检验.(2)用Wilson模型和NRTL模型对所测的实验数据进行了关联，模型预测出的结果数据与实验测得的数据能较好的吻合，满足了精度要求，为甲酸乙酯-乙醇体系的分离过程提供了可靠的热力学基础数据.【相关文献】[1]程能林. 溶剂手册[M]. 北京：科学出版社, 1994.[2]林深, 许利闽, 颜桂炀, 等. 用固体酸催化剂催化合成甲酸乙酯的研究[J]. 福建师范大学学报(自然科学版), 1996, 12(3): 21-25.[3]斯坦利M.瓦拉斯. 化工相平衡[M]. 韩世忠,译. 北京:中国石化出版社, 1991.[4]张士旭, 胡丹云, 房颖.甲酸乙酯和乙醇汽液相平衡的估算[J]. 山东理工大学学报(自然科学版), 2006, 20(1): 88-91.[5]ORCHILLES A V, MIGUEL P J, VERCHER E, et al. Using 1-Ethyl-3-methylimidazolium Trifluoromethanesulfonate as an Entrainer for the Extractive Distillation of Ethanol + Water Mixtures[J]. Journal of Chemical & Engineering Data, 2010, 55(4):1 669-1 674. [6]周彩荣, 张丽, 梁欢欢, 等. 甲缩醛-甲醇二元系汽液平衡数据的测定与关联[J]. 高校化学工程学报, 2015(5):1 032-1 037.[7]金克新, 赵传均, 马沛生. 化工热力学[M]. 2版. 天津: 天津大学出版社, 1990.[8]HAYNES W M. CRC handbook of chemistry and physics[M]. Boca Raton: CRC Press Inc, 2011.[9]SANDLER S I. Chemical, Biochemical and Engineering Thermodynamics[M]. New York:Wiley, 2006.[10]周彩荣, 王海峰, 石晓华,等. 1,2-环氧环己烷和1,2-二氯乙烷二元体系汽液平衡数据的测定与关联[J]. 高校化学工程学报, 2013, 21(8):901-905.[11] 鞠吉,余江, 张馨钰, 等. 苯-噻吩-二甲基亚砜体系等压汽液相平衡研究[J]. 高校化学工程学报, 2015(3):724-730.[12] SANDLER S I. Using Aspen Plus in Thermodynamics Instruction: A Step-by-Step Guide [M].New York: Wiley, 2015.[13]RENON H, PRAUSNITZ J M. Local compositions in thermodynamic excess functions for liquid mixtures[J]. Aiche Journal, 1968, 14(1): 135-144.。
