1、武 漢 工 程 大 學 課 程 設 計 說 明 書課程設計說明書題 目 乙酸乙酯-乙醇體系汽液平衡熱力學一致性檢驗 專業班級 學 號 學生姓名 指導教師 學生成績 課題工作時間 學院名稱 化工與制藥學院 完成日期： 2013年1月18日化工與制藥學院課程設計任務書專業 化學工程與工藝 班級學生姓名發題時間： 2013年01月07日1. 課題名稱 760mmHg和70下乙酸乙酯乙醇體系汽液平衡數據的熱力學一致性檢驗2. 課題條件（文獻資料、儀器設備、指導力量）由J. Gmehling U.Onkon Vapor-Liquid Equilibrium Date Collection數據手冊查乙酸乙

2、酯乙醇體系在壓力760mmHg和溫度70下汽液相平衡組成，用Gibbs-Duhem 方程檢驗實驗數據的可靠性。3. 設計任務（含實驗、分析、計算、繪圖、論述等內容）任務：用Gibbs-Duhem方程對乙酸乙酯乙醇體系在不同溫度和壓力下汽液相平衡實驗數據作熱力學一致性檢驗。 要求：用Excell軟件計算，并對計算結果進行分析和討論；設計說明書邏輯清楚，層次分明，書寫工整，獨立完成；附簡短的中、英文摘要。4. 設計所需技術參數 臨界參數和汽液相平衡實驗數據。5. 設計說明書內容（1） 設計任務書（2） 中英文摘要（3） 題目名稱、目錄及頁碼（4） 前言，包括設計依據、主要內容、特點等（5） 設計正

3、文部分（6） 結語-包括設計體會、收獲、評述、建議、致謝等（7） 參考文獻（8） 主要技術符號說明6. 進度計劃 設計動員，下達任務 0.5天 收集資料，閱讀教材，理順設計思路 0.51.5天設計計算35天 整理設計資料，撰寫設計說明書 2天 指導教師審查，答辯 2天指導教師簽名：教研室主任簽名： 2013年01月17日課程設計綜合成績評定表學生姓名學生班級設計題目乙酸乙酯乙醇體系汽液平衡數據的熱力學一致性檢驗指導教師評語指導教師簽字：年 月 日答辯記錄答辯組成員簽字： 記錄人：年 月 日成績綜合評定欄設計情況答辯情況項 目權重分值項 目權重分值1、計算和繪圖能力351、回答問題能力202、綜

4、合運用專業知識能力102、表述能力（邏輯性、條理性）103、運用計算機能力和外語能力104、查閱資料、運用工具書的能力55、獨立完成設計能力56、書寫情況（文字能力、整潔度）5綜合成績指導教師簽名： 學科部主任簽名： 年 月 日 年 月 日摘 要汽液平衡數據熱力學一致性檢驗是檢驗化工實驗數據可靠性的一種重要手段。本設計簡單介紹了RESLISH-KISTER經驗式，MARGULES方程，VAN LAAR 方程WILSON方程，NRTL方程和檢驗氣液平衡一致性時的微分與積分方法。并選擇乙酸乙酯乙醇二元體系，對其進行汽液平衡數據熱力學一致性檢驗。實驗數據來自于J.GMEHLING 和 U.ONKEN

5、主編的VAPOR-LIQUID EQUILIBRIUM DATE COLLECTION數據手冊。本設計采用GIBBS-DUHEM方程和HERINGTON推薦的半經驗方法進行驗算。分別對 760MMHG和70條件下的兩組汽液平衡數據進行了熱力學一致性經驗。計算結果表明，該體系在恒溫或恒壓下汽液平衡數據完全符合積分法的檢驗，數據真實可靠。關鍵詞：乙酸乙酯；乙醇；熱力學一致性；Antoine方程；GibbsDuhem方程AbstractThermodynamicconsistency test for vapor-liquidequilibrium datais an importantmethod

6、 to the reliability ofexperimental datainchemical industry. This curriculum project make a simple introduction about Reslish-Kister equation, Margules equation, Van laar equation, Wilson equation, NRTL equation and the method that test in the thermodynamic calculation are the integral test and the d

7、ifferential.The Gibbs-Duhemequation was used for thermodynamic consistency in this design. At 70and 760mmHg, the vapor liquid equilibrium experimental data , edited by J.Gmehling and U.Onken from “Vapor-Liquid Equilibrium Date Collection”, were tested for ethyl acetate-Ethanolsystem. The results sho

8、wed that the vapor liquid equilibrium data were agree with the integral test completely, or the experimental data are reliable.Keywords: Ethyl Acetate,Ethanol, Thermodynamics consistency, Antoine equation, Gibbs-Duhem equation目 錄摘要IABSTRACTII第1章緒論11.1 相平衡11.2 相平衡的重要意義11.3 熱力學一致性檢驗意義21.4 選擇乙酸乙酯乙醇體系的意

9、義2第2章活度系數模型42.1 經驗型方程42.1.1 Reslish-Kister經驗式42.1.2 對稱性方程42.1.3 兩參數Margules方程52.1.4 Van laar 方程62.2 局部組成概念型方程72.2.1 Wilson方程72.2.2 NRTL方程8第3章熱力學一致性檢驗原理與方法93.1熱力學一致性檢驗原理93.2 熱力學一致性檢驗的方法103.2.1 積分檢驗法（面積檢驗法）103.2.1.1 等溫汽液平衡數據的熱力學一致性檢驗103.2.1.2 等壓汽液平衡數據熱力學一致性的檢驗123.2.2 微分檢驗法（點檢驗法）13第4章汽液平衡數據的熱力學一致性檢驗174

10、.1 乙酸乙酯（1）乙醇（2）體系等壓汽液平衡數據檢驗174.2 乙酸乙酯（1）乙醇（2）體系等溫汽液平衡數據檢驗21總結24致謝25體會26參考文獻27符號說明29第1章 緒論1.1 相平衡相平衡是化工生產中精餾、結晶、萃取等單元操作的理論基礎。相平衡研究的一項主要內容是表達一個相平衡系統的狀態如何隨其組成、溫度、壓力等變量而變化，而要描述這種相平衡系統狀態的變化，主要有兩種方法：一是從熱力學的基本原理、公式出發，推導系統的溫度、壓力與各相組成間的關系，并用數學公式予以表示，如克拉佩龍方程、拉烏爾定律等；另一種方法是用圖形表示相平衡系統溫度、壓力、組成間的關系，對較復雜系統的相圖，這一特點表

11、現得更為突出。化工熱力學研究的兩相系統的平衡，有氣液平衡、氣固平衡、汽液平衡、汽固平衡、液液平衡、液固平衡和固固平衡；相數多于二的系統，有氣液固平衡、汽液液平衡等。系統處于相平衡狀態時，各相的溫度、壓力都相同，它們的組成一般不相同。相平衡的研究主要是通過實驗測定有關數據 ，并應用相平衡關聯的方法，以探討平衡時溫度T、壓力p和各相組成（摩爾分率x、y）之間的關系,借以判斷一定條件下相變化過程的方向,并根據偏離相平衡的程度來估計過程推動力的大小。物質從一相交換進入另一相的過程又稱為相遷移。從宏觀上看，當物質的相遷移和能量交換都停止時，每個相的性質（如溫度、壓力、化學位等）和組成不再隨時間而變化，達

12、到此狀態即處于相平衡。此時從宏觀上看，沒有物質由一相向另一相的凈遷移，但從微觀上看，不同相間分子轉移并未停止，只是兩個方向的遷移速率相同而已。一個系統可以是多組分的并含有許多相。當相與相間達到物理的和化學的平衡時，則稱系統達到了相平衡。1.2 相平衡的重要意義化學化工生產中的對產品進行分離、提純時離不開蒸餾、結晶、萃取等各種單元操作，而這些單元操作過程的理論基礎就是相平衡原理。此外，在冶金、材料、采礦、地質等行業的生產過程中，也需要相平衡的知識，因而相平衡有著重要的實際意義。相平衡是傳質分離過程和熱質傳遞過程的理論基礎之一。例如：蒸餾和吸收利用相平衡時汽液或氣液兩相組成不同，通過相際物質傳遞來

13、實現混合物的分離；萃取根據物質在兩個不互溶或部分互溶的液相中溶解度的不同來實現混合物的分離;結晶利用固體在液體中溶解度的限制,從溶液中析出固體。這些過程都涉及物質在相際的傳遞。研究相平衡可為選擇合適的分離方法提供依據。在傳質設備（如精餾設備、萃取設備）的計算中，可用相平衡數據來計算設備的平衡級數或傳質單元數。此外，相平衡研究還用于探討諸如玻璃、陶瓷、耐火材料、合金等材料的形成條件。全球氣候變暖是人類面臨的生存挑戰，溫室氣體CO2的捕集、埋存和資源化利用等課題密切地與相平衡問題相關。顯然，相平衡熱力學在許多科學領域中扮演了十分重要的角色，無論是以煤、石油、天然氣、無機鹽為原料的傳統化學工藝，還是

14、現代涌現出來的新材料制備、新型分離技術，都滲透著相平衡原理的應用。1.3 熱力學一致性檢驗意義最為典型的、也是研究的最為透徹的是汽液相平衡（Vapor Liquid Equilibrium,簡寫為VLE），實驗測定完整的T、p、x、y汽液平衡數據時，產生的測定誤差可能是多方面的，在一定程度上也是不可完全避免的，這就要求判斷所測各組汽液平衡數據的可靠性。在另一方面，所有汽液平衡關聯式，包括各種活度系數和組成間的關聯式，均含有一些特定參數，而這些參數必須根據實測的汽液平衡數據加以測定，這就需要對汽液平衡數據的正確與否加以判斷。從熱力學角度分析，任一物系的T、p、x、y之間都不是完全獨立的，它們受相

15、律的制約。活度系數最便于聯系T、p、x、y值，需要用Gibbs-Dunham方程的活度系數形式來檢驗實驗數據的可靠性，這種方法稱為汽液平衡數據的熱力學一致性檢驗。在設計和科研工作中，常常可以從文獻中查到幾組所需的二元汽液平衡的數據，究竟如何選用、如何取舍，就要借助于熱力學一致性檢驗。檢驗的基礎是Gibbs-Dunham方程。1.4 選擇乙酸乙酯乙醇體系的意義乙酸乙酯（Ethyl acetate），化學式：C4H8O2，無色透明液體。有水果香。易揮發。對空氣敏感。能吸水分，水分能使其緩慢分解而呈酸性反應。能與氯仿、乙醇、丙酮和乙醚混溶，溶于水(10%ml/ml)。能溶解某些金屬鹽類（如氯化鋰、氯

16、化鈷、氯化鋅、氯化鐵等）。相對密度0.902。熔點-83。沸點77。折光率1.3719。閃點7.2（開杯）。易燃。蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物。半數致死量（大鼠，經口）11.3ml/kg。有刺激性。乙醇（ethanol），化學式：C2H5OH，俗稱酒精，它在常溫、常壓下是一種易燃、易揮發的無色透明液體，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略帶刺激性。乙醇的用途很廣，可用乙醇來制造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫療上也常用體積分數為70%75%的乙醇作消毒劑等。乙酸乙酯及乙醇的廣泛用途決定了得到有關乙酸乙酯及乙醇的正確的實驗數據是很重要的，乙酸乙酯乙醇體系的汽液平衡數據熱力學一致性檢驗是有

17、著重要意義的。 第2章 活度系數模型活度系數模型一般由溶液的所導出。一般來說可分成兩大類。（1）經驗型。這類模型以van Laar、Margules方程為代表，早期被提出時是純經驗的，后來發展到與正規溶液理論相聯系。它們對于較簡單的系統能獲得較理想的結果。（2）局部組成概念型。這類模型以Wilson、NRTL等方程為代表，多數是建立在無熱溶液理論之上。2.1 經驗型方程2.1.1 Reslish-Kister經驗式 通常是T、p和組成的函數，但對于中壓下的的液體，這對的影響很小。所以，壓力對活度系數的影響可以忽略。對于二元溶液，在恒T時，Reslish-Kister模型是將表示為組成的無窮冪級

18、關系：式中，等為經驗常數，通過擬合活度系數的實驗數據求出。若將上式截至二次項，則可導出如下活度系數方程：Redlish-Kister模型是目前還在使用的經驗式中的較好者。等經驗常數取不同的符號和數值時，可以用來描述理想溶液、正規溶液等不同類型的系統。2.1.2 對稱性方程在式中，若，則：當溫度一定時，A就是確定的。根據式，對上式求偏微導，可得：這些性質表現在、關系上，在時互成鏡像，對稱性非常顯著，故稱它們為對稱性方程（又稱單參數Margules方程）。在這個模型中，常數A等于無限稀釋活度系數，即：當上式中，有：根據式，對上式求偏微導：此時，溶液為理想溶液。2.1.3 兩參數Margules方程

19、在式中 ，如果，則：此時， 與 x1之間呈線性關系。如果定義 和 ，上式成為： 根據式 ，對上式求偏導可以得到：這就是著名的兩參數的Margules 方程。由上式可見，模型參數。 與無限稀釋活度系數的關系為：另一方面，根據式，通過實驗數據回歸 ， 與直線的斜率和截距從而求得模型參數。2.1.4 Van laar 方程按照Van laar理論，與x1 關系為：根據式，對上式求偏導，得到：模型參數 與無限稀釋活度系數的關系為另一方面，整理上式得到：由此可見 ， 與 x1之間呈線性關。這樣可通過實驗數據來回歸直線的斜率 和截距 ，從而求出模型參數、 。Redlich-Kister 展開式，Margu

20、les 方程，Van Laar 方程等在為二元系統擬合汽液平衡數據時提供了很大的彈性。然而，這些方程缺乏理論基礎，所以在推廣到多元系統時沒有一個合理的基礎。此外，他們并沒有具體指出參數 與溫度的清晰關系，雖然通過一個特定的基礎可以做到這一點。2.2 局部組成概念型方程2.2.1 Wilson方程基于局部組成概念的超額Gibbs自由能表示為式中，稱為Wilson參數。通常情況下，。對于二元溶液：式中，、為二元交互作用能量參數，其值可正可負，需由二元汽液平衡的實驗數據確定。通常采用多點組成下的實驗數據，用非線性最小二乘法回歸求取參數最佳值。對于二元溶液：對上式求偏微導，可得Wilson方程：對于多

21、元系統，Wilson方程表示為：2.2.2 NRTL方程對于二元溶液，NRTL方程為：式中第3章 熱力學一致性檢驗原理與方法3.1熱力學一致性檢驗原理 對于一個敞開的均勻系統，取Gibbs-Duhem方程的偏摩爾性質，由Gibbs-Duhem方程的一般形式： 變為：Gibbs-Duhem方程的一個形式為： 利用恒溫時溶液中組分i的逸度的定義式 ,又根據組分i逸度與其活度系數的關系式 ，得出恒溫恒壓（dT=0,dp=0）下以活度系數表示的Gibbs-Duhem方程：在建立Gibbs-Duhem方程 時，需要考慮溫度或壓力對活度系數的影響。 根據超額性質的定義，溶液的Gibbs 自由能和超額Gib

22、bs 自由能的關系， ，由于 與 的關系為溶液的摩爾性質與組分 i的偏摩爾性質之間的關系，則存在下式：這就是Gibbs-Duhem方程 的活度系數表達式。上式中第一項反映了溫度對活度系數的影響，第二項反映了壓力對活度系數的影響。 當溫度、組成為常量時，由式-活度與混合體積的關系式 可知：第一種標準態當壓力、組成為常量時，由式 -活度與混合焓變的關系式 可知： 第一種標準態熱力學一致性檢驗方程為：由于實驗測定汽液平衡數據時，往往控制在等溫或等壓條件下，汽液平衡數據的一致性檢驗也可分為等溫數據和等壓數據檢驗兩種情況。等溫條件下，熱力學一致性檢驗方程為：但是數值很小，可以近似為零。對于二元系統，可以

23、簡化為：等式兩邊同時除以dx1，得：這就是等溫汽液平衡數據的檢驗公式。在等壓條件下，熱力學一致性檢驗方程為： 這就是等壓液平衡數據的檢驗公式。3.2 熱力學一致性檢驗的方法3.2.1 積分檢驗法（面積檢驗法）3.2.1.1 等溫汽液平衡數據的熱力學一致性檢驗 用Gibbs-Duhem方程判斷汽液平衡數據質量時，原則上可使用式。但是由于導數式涉及不易測準的斜率，所以很難直接使用該式。赫林頓 （Herington）在1947年提出了積分法。將式 由x1=0 積分到x1=1，得：根據微分原理 可得：因而有：積分后，第一項 第三項 整理后有：若以為縱坐標，以 x1為橫坐標，則在x1為0 1范圍內得曲面

24、面積就是積分值，如圖1。圖1.積分檢驗法Figure 1 The integral test實際上，該曲線與橫坐標所包含的面積的代數和應該等于0，橫坐標以上的面積橫坐標以下的面積。故此法又稱為面積積分法。 由于實驗數據總難免有一定的誤差，實驗值的積分嚴格等于0是不可能的。允許誤差常視混合物的非理想性和所要求的精度而定，其允許誤差為：式中 -表示x1曲線所包含的曲面面積之代數和； -表示 x1曲線所包含的曲面的總面積。對于中等非理想性的系統，當D <0.02時就可以恒溫汽液平衡實驗數據符合熱力學一致性。 面積值的求取，可直接采用圖解積分。也可利用與x1的函數關系，按數學積分求取面積的數值解

25、。此法既迅速又準確。3.2.1.2 等壓汽液平衡數據熱力學一致性的檢驗在等壓下dp=0，由 對二元系展開，得：由x1=0 積分到x1=1，得：上式右邊的項 一般對極性非極性、極性極性系統不可忽略。由于混合熱隨組成變化的數據一般不具備，因此 積分值實際很難確定。對于恒壓汽液平衡， Herington 曾推薦半經驗方法對二元等壓的汽液平衡數據的熱力學一致性進行檢驗。 令 式中，為系統的最高沸點，為系統的最低沸點；150為經驗常數，由Herington 分析典型的有機溶液混合熱數據得出。 經驗證明，如數據符合熱力學一致性， 則D<J；如D-J<10，仍然認為數據具有一定的可靠性；否則就不

26、符合熱力學一致性。 面積檢驗法簡單易行，但該法是對實驗數據進行整體檢驗而非逐點檢驗。這樣，不同試驗點的誤差可能相互抵消而使面積法得以通過。因此，一般來說，通不過面積檢驗法的實驗數據是不可靠的，而通過了面積檢驗法的實驗數據也不一定完全是可靠的。3.2.2 微分檢驗法（點檢驗法） 微分檢驗法是以實驗數據繪出的超額自由能與組成的關系曲線為基礎進行的逐點檢驗法。對于二元系統，書籍超額自由能與組成，活度系數的關系為：由實驗的數據，根據汽液平衡公式：可計算出和，進而可以求得，然后繪制曲線，如圖所示。圖2 的關系曲線Figure2 the curve of 在任一組成下，對該曲線作切線，此切線于和軸上的截距

27、分別為：另外，由（恒溫恒壓條件下）式對進行微分，得：由等溫或等壓下得方程除以，得：對于等溫數據，令：由此可見 （a）在截距處，有：于是 （b）同時，對于等壓數據，令： （c）在得截距處，有：于是 （d）根據以上公式，由截距和值可以確定出。 使用微分法進行熱力學一致性檢驗時，用（a）式和（d）式計算得到的與由實驗點求出的進行比較，若相符合，則認為該點實驗數據是可靠的，符合熱力學一致性檢驗。否則，就認為不正確。對每一點實驗數據均可按上述方法進行檢驗。 對于等溫數據，若變化小，則。對于等壓數據，值按（c）式計算。但由于混合熱的數據很少，值一般難于確定。若兩組分沸點相近，核心結構類似，又未形成恒沸混合

28、物，也可取進行檢驗。為了提高微分檢驗法的準確度，van Ness等后來建議用相對平直的曲線代替，如圖所示，同樣對每個實驗點作切線進行計算。圖3 曲線Figure 3 the curve of 本法的優點是可以剔除不可靠的實驗點，缺點是要作切線，可靠性差。后來克服了這一缺點，并使之可以適用于計算機計算。第4章 汽液平衡數據的熱力學一致性檢驗4.1 乙酸乙酯（1）乙醇（2）體系等壓汽液平衡數據檢驗101.08kPa壓力下，乙酸乙酯(1)乙醇(2)二元體系在溫度59.2-78.3的汽液平衡數據見表1。表1 乙酸乙酯(1)乙醇(2)二元物系的等壓汽液平衡數據Table1 vapor-liquid eq

29、uilibrium data forethyl acetate(1)ethanol (2) at the fixed pressureT/x1y176.10 0.0790 0.1550 74.60 0.1640 0.2670 73.30 0.2640 0.3720 72.30 0.3720 0.4380 72.00 0.4420 0.4830 71.90 0.4730 0.4990 72.40 0.6910 0.6400 72.70 0.7280 0.6680 73.90 0.8450 0.7720 該套數據為等壓汽液平衡數據。由于混合熱數據未知，采用Herington推薦的經驗方法進行熱力學

30、一致性檢驗。于是，需要由汽液平衡關系式計算活度系數。汽液平衡時有： 在中低壓力下，有： 氣體按理想氣體處理，則： 于是有： 由此可得： 已知壓力p 、x、y，根據Antoine方程求飽和蒸汽壓，然后求出活度系數。由化工數據手冊查得乙酸乙酯（1）、乙醇（2）在溫度范圍332.35351.45 K時安托尼參數如表2。表2 所用物系主要物性參數Table 2 Basic properties of relative substancesSubstanceABCEthyl Acetate7.101791244.951217.881Ethanol8.11220 1592.864226.184由Antoi

31、ne方程（單位是mmHg, T單位是）計算得飽和蒸汽壓如表3。表3 乙酸乙酯（1）和乙醇（2）的飽和蒸汽壓Table 3 saturated steam pressure of ethyl acetate(1)ethanol (2)p1s/kPap2s/kPa97.9131 92.5599 93.1370 87.1253 89.1495 82.6336 86.1757 79.3118 85.2992 78.3373 85.0086 78.0147 86.4695 79.6389 87.3556 80.6269 90.9726 84.6820 由得、，算出，計算結果如表4。表4乙酸乙酯(1)乙醇

32、(2)二元物系的、及值Table 4、 and forethyl acetate(1)ethanol (2) system2.0255 1.0019 0.7039 1.7669 1.0172 0.5521 1.5977 1.0437 0.4257 1.3811 1.1405 0.1914 1.2949 1.1955 0.0799 1.2544 1.2317 0.0183 1.0827 1.4787 -0.3117 1.0617 1.5302 -0.3655 1.0151 1.7558 -0.5479 作關系曲線如圖4。圖4 關系曲線Figure 4 the curve of 擬合曲線得關系式為

33、了求得橫坐標的上、下兩個面積，先求解與的交點。令，求解上式，得：積分計算面積積分計算面積所以：而式中，為體系的最高沸點，為體系的最低沸點，單位K，150為經驗常數，是Herington分析典型有機溶液混合熱數據后得出；-為兩組份的沸點差，若有恒沸物生成，即為最低恒沸溫度與高沸點之差或最高恒沸溫度與低沸點之差。由于乙酸乙酯(1)乙醇(2)二元物系的汽液平衡數據知此系統沸點介于兩純組分沸點之間，最高沸點=349.25K，最低沸點=345.05K故=顯然因此認為這組汽液平衡實驗數據滿足Herington的熱力學一致性要求。4.2 乙酸乙酯（1)乙醇(2)體系等溫汽液平衡數據檢驗溫度70下，乙酸乙酯(

34、1)乙醇(2)二元體系在壓力72.96-94.72kPa的汽液平衡數據如表5。表5乙酸乙酯(1)乙醇(2)二元體系的等溫汽液平衡數據Table5vapor-liquid equilibrium data for ethyl acetate(1)ethanol (2)at the fixed temperaturep/kPax1y172.96 0.0065 0.0175 74.40 0.0180 0.0460 84.27 0.1310 0.2370 88.39 0.2100 0.3210 90.49 0.2630 0.3670 93.61 0.3870 0.4540 94.43 0.4520 0

35、.4930 94.72 0.4880 0.5170 94.59 0.6250 0.5970 93.95 0.6910 0.6410 92.81 0.7550 0.6810 90.41 0.8220 0.7470 86.66 0.9030 0.8390 84.51 0.9320 0.8880 81.87 0.9750 0.9480 由Antoine方程（單位是mmHg, T單位是）計算得乙酸乙酯（1）和乙醇（2）的飽和蒸汽壓由得、，算出，計算結果如表6。表6乙酸乙酯(1)乙醇(2)二元物系的、及值Table 6、 and forethyl acetate(1)ethanol (2)system2

36、.4667 1.0004 0.9025 2.3875 1.0021 0.8682 1.9144 1.0258 0.6239 1.6966 1.0533 0.4767 1.5857 1.0776 0.3863 1.3789 1.1559 0.1764 1.2933 1.2113 0.0656 1.2601 1.2389 0.0170 1.1346 1.4094 -0.2169 1.0944 1.5134 -0.3241 1.0512 1.6754 -0.4661 1.0317 1.7817 -0.5463 1.0111 1.9943 -0.6792 1.0111 1.9298 -0.6464 0

37、.9996 2.3611 -0.8595 作關系曲線如圖5。圖5 關系曲線Figure 5 the curve of 擬合曲線得關系式為了求得橫坐標的上、下兩個面積，先求解與的交點。令，求解上式，得：積分計算面積積分計算面積所以：顯然D2因此認為這組汽液平衡實驗數據滿足Herington的熱力學一致性要求。總 結 本次化工熱力學課程設計的課題是汽液平衡熱力學一致性的檢驗。通過查閱文獻，了解包括wilson方程等活度系數模型以及一致性檢驗的方法面積檢驗法、積分檢驗法，微分檢驗法。本次課程設計具體研究了乙酸乙酯乙醇體系，檢驗其在壓力760mmHg和溫度70下的汽液平衡數據熱力學一致性。實驗數據是從

38、J.Gmehling 和 U.Onken主編的Vapor-Liquid Equilibrium Date Collection數據手冊中獲得的。對本體系選擇面積檢驗法，實驗數據符合二次函數圖像，進過分析和討論后，文獻數據符合面積法的檢驗結果；值得注意的是，通過面積檢驗法的數據只是數據正確的充分條件而非充要條件，因此數據可靠性有待進一步驗證。致 謝首先感謝指導老師宣愛國老師提供了這次課程設計的機會，通過這次的課程設計，我提高了對化學數據分析處理的能力，熟練掌握了利用Excel處理數據、word排版等軟件。課程設計報告的完成，離不開宣愛國老師的悉心指導，老師為我解答數據選擇上的困惑，并指點了在現有

39、條件和數據的情況下檢驗一致性的方法，并在百忙中抽看我的報告點出我存在的問題，讓我對報告的格式有了進一步的了解。感謝同學的支持，同學間的互相幫助、互相討論，解決了課程設計中很多細節的問題。在此向在報告過程中為我提供指導的宣老師和給予我幫助的同學們表示由衷的感謝！體 會此次課程設計為期兩周，時間雖短，但對于將知識學以致用是個很好的鍛煉。首先是對化學最基本的熱力學知識和公式的實際使用與練習，進一步加深了理解；通過對文獻中獲得的數據進行處理，提高了利用辦公程序整理、處理、分析數據的基本能力；在搜索資料的過程中，我也培養了閱讀英文文獻的習慣，掌握了查閱電子文獻的方法；更為重要的是，在設計過程中，和同學們

40、互相學習，互相探討，提高了合作解決問題的能力。課程設計的過程，是一個將理論知識用在實際的問題處理上，并鍛煉學生實踐能力的過程。這是我們邁向社會，走進工廠前的一個必不可少的過程。它扎實了我們的基本知識，鍛煉了我們思維的能力，培養了獨立解決問題的方法，作為一個工科生，我覺得這次課程設計是很有意義且很有必要的。在今后的學習和生活中，也要扎扎實實、一絲不茍的對待每一件事情。不僅是在學習的過程中獲得了提高，更應該保持這種優良的品質和作風將它帶入到今后的生活中去。參考文獻1胡英, 英徐根 由溶液蒸汽壓或沸點確定平衡氣相組成的直接法 化工學報, 19802李浩然, 周星風, 韓世鈞 配置法應用于多元體系熱力

41、學一致性檢驗 計算機與應用化學, 1990,3 J.Gmehling,U.onkon. Vapor-Liquid Equilibrium Date collection.（Vol I Part II2 Dechema,Gemany,1977）4 Sudeep, Sandeep. Equivalent Gibbs Duhem law in network queue. Lecture Notes in Computer Science, 2005, 34, (62):1374-13785 Snyder, Victor A. Gibbs-Duhem equation for ion-exchanging mixtures in donnan equilibrium with electrolyte solutions. Soil Science Society of America Journal, 2011, 75, (6) : 2169-21776 Na