基于超临界流体—固体系统相平衡的模型化研究

《基于超临界流体—固体系统相平衡的模型化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、78．71872005局硕士研究生学位论文超临界流体一固体系统相平衡的模型化研究学科专蔓生：化学工艺研究方向：化工热力学导师：吴大可教授陈树琳副教授研究生：王雷中国．贵州·贵阳2005年3月摘要超临界流体萃取是以超临界流体作为溶剂对萃取物中的目标组分进行提取分离，从而达到分离精制的目的。这种新的分离技术在工业上应用越来越广泛，但在基础理论利试验研究、数据测试与积累、模l!化与设计方法等请方面所取得的进展与11：业过程开发与设计的需求之间尚有距离，需要继续做深入的研究一r作。固体在超临界流体中溶解度数据是超临界流体萃敷r业装簧设计所不可缺少的基础数据。目前，常用于超}糕界流体中同体溶质溶

2、解度f_f勺计算方法主要有：状态方程法、缔台模型法等。已发表的文献表明这些方法计算吲体在超临界流体中溶解度的误差～般都偏大，需作进一步改进或寻求新的方法。本文从溶剂化缔合概念和热力学相平衡出发，并考虑高压对缔合平衡移动的影响，建立了一个关联和预测闹体在超临界流体中溶解度的模型。该模型的数学形式较简单，有四个参数，参数的物理意义明确。席用本模型对60个周体．超临界c02体系，共1075个溶解度数据点作了计算，总的平均相对误差为5．11％，最大为10．60％，最小为2．13％。预测结果明显优丁状态方群法、缔合模型法等其它方法。模型参数依据固体在超临界流体中溶解度的实验数据，用最小二乘法计算

3、确定。此过程是在MATLAB语言环境中实现的，减少了求算过程中的难度，求得的模型参数也较稳定。关键词：超临界二氧化碳，例体，溶解度，模型，参数，最小二乘法，MATLAB诰言中国图J5分类号：TQ013．1AbstractExtractionusingsupercriticalfluidsisallinterestingseparationtechniquethatiscurrentlyofconsiderableinteresttothechemicalindustry．Aboutthistechnique，therearesortieprogressesinsomestudies，s

4、uchasbasictheory,experimentaldataandcalculatingmethods．Buttheseprogressescan’tfollysarisfytherequirementofindustrydevelopment．MorebasicstudiesarenecessaryinthisfieldThesolubilityofsolidsinsupercriticalfluids(SCF)arethemostimportantdatafortheapplyingofsupercriticalextraction．Atpresent，therearetwo

5、mainmethodstocalculatethesolubilityofsolidsinsupercriticalfluids．TheyareEOS(EquationofState)modelsandAssociatedSolutionmodels．ButtheprecisionsofthesemethodsarenotenoughhighNewmodelmustbebuilttoimprovetheprecisionforthecalculation．Thisthesishasestablishedamodelforcorrelatingandpredictingthesolubi

6、lityofsolidsinsupercriticalfluids．Theproposedmodelbasedonthesolvationassociationconceptandphaseequilibriumthermodynamics，andalsotheeffectofhighpressureontheassociationbalancemigrationMathematicalformulaofthemodelissirnple，justhasfourparametersthathaveclearphysicssignificanceInordertochecktheabil

7、ityofthemodeltocorrelateandpredictthesolubilityofsolidsinsupercriticalfluids．calculationsfor60Solid-SCFcarbondioxidesystemswithtotal1，075solubilitydatapointshavebeenmadeinthiswork．Theresultsareasfollows：totalaverageabsoluter