常压下PTA相关物系表面张力的测定与关联方法的研究

摘要

精对苯二甲酸(PTA)，是聚酯生产的主要原料，PTA生产技术水平的高低直接影响着聚酯工业的发展，要开发PTA生产的新工艺或者改造现有的设备和工艺，就必须有PTA生产过程中相关物系的物性数据。表面张力是其中非常重要的一个参数。由于技术垄断的原因，所有这些数据都未在公开刊物上发表过，为此，按中国石油化工股份有限公司的要求，本文测定了PTA生产过程中相关体系的表面张力数据。同时提出了两个新的关联模型对二元体系液体表面张力进行了关联计算。 差分最大气泡压力法(DMBPM)是最大气泡压力法的变形，不仅可用来测定静态表面张力、动态表面张力、常压下的表面张力，也可实现对高压下表面张力的测定，而且可采用最大气泡压力法测定表面张力。本文采用该方法建立了一套表面张力测定装置，并用装置分别采用差分最大气泡压力和最大气泡压力两种方法，首次测定了对二甲苯+醋酸，间二甲苯+醋酸，邻二甲苯+醋酸三个二元体系，对二甲苯+醋酸+水一个三元体系在常压下，303.15K～343.15K范围内，不同浓度下的表面张力，并对这些数据进行了关联和计算，得到了这些体系对应的关联方程，为PTA的工程设计提供了可靠的部分基础数据。然后对比对二甲苯+醋酸体系最大气泡压力法和差分最大气泡压力法得到的该体系的表面张力数值，结果表明差分最大气泡压力法和最大气泡压力法都可以得到可靠的结果。同时，采用日本产Density/Specific Gravity Meter DA-505型U形振动管密度计测定了所测所有体系的密度，并对这些数据进行了关联和计算。 提出两种二元液体混合物的表面张力关联的新模型。第一种模型可以实现同一温度下不同组成的内插，第二种模型可以实现所有温度和所有组成的统一内插，对72个体系、112个温度点、1225个浓度点的文献表面张力数据进行了关联，包含了非极性+非极性的二元液体混合物、极性+非极性的二元液体混合物和极性+极性的二元液体混合物，结果表明物质的极性对两种模型的影响均不大，计算结果验证了模型的可靠性。由于第二种模型便于不同温度的内插，可推荐使用。本文也对所作三元体系做了相应的估算，结果也比较理想。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

第二章文献综述

2.1精对苯二甲酸的主要生产方法

2.1.1加氢精制法

2.1.2精密氧化法

2.1.3 DMT水解法

2.1.4 NMP结晶精制法

2.1.5其它方法

2.2液体的表面张力理论及测量方法

2.2.1液体的表面张力理论

2.2.2影响表面张力的因素

2.2.3关联性和估算性方程

2.2.4表面张力的测定方法

2.2.5液体密度的测量和关联

第三章差分最大气泡压力法

3.1差分最大气泡压力法的主要原理

3.2工作方程

3.2.1传统的差分方程

3.2.2密度的影响

3.2.3现用的差分方程

3.3构造

3.3.1压力测定和保存

3.3.2试样管部分

3.3.3温度控置

3.3.4深度测定

3.3.5流速控制

3.4设备流程

3.5仪器特点

3.5.1微差压变送器的应用

3.5.2缓冲装置的应用

3.5.3液面调节

3.6小结

第四章仪器考核和误差分析

4.1仪器操作程序

4.2仪器参数的误差

4.2.1温度控制元件的影响

4.2.2毛细管半径的确定

4.2.3压力的测定

4.2.4密度的误差

4.3实验测定的重复性和准确性

4.3.1仪器测量的重复性

4.3.2仪器测量的准确性

4.4小结

第五章常压下液体密度的测定及关联

5.1实验设备和药品

5.2溶液配制

5.3密度测量

5.3.1测量步骤

5.3.2注意事项

5.4实验结果

5.5实验结果的分析及关联

5.6小结

第六章相关物系表面张力的测定

6.1药品和试剂

6.2实验结果和讨论

6.2.1二甲苯和醋酸的实验结果

6.2.2定性讨论

6.2.3实验数据的关联

6.3小结

第七章液体混合物表面张力的新关联模型

7.1常压下二元液体混合物表面张力的新关联模型的建立

7.1.1表面张力的新关联模型一

7.1.2表面张力的新关联模型二

7.2表面张力关联模型的计算步骤

7.3二元体系的计算结果与讨论

7.3.1非极性+非极性二元液体混合物的关联结果

7.3.2非极性+极性二元液体混合物的关联结果

7.3.3极性+极性二元液体混合物的关联结果

7.4小结

第八章结论

参考文献

发表论文情况说明

附录

致 谢