Формальдегид - Огородников С.К.
Скачать (прямая ссылка):
N—l N-I N-I
Гил=вт+2 стл+22 ДТ^*
/=1 /=1 A=I
(66>
в которой ВТ, CTy и ДТ/* — параметры полииоминальиых моделей для ГКяц.
Расчет коэффициентов активности компонентов у,- проводился с помощью уравнения NRTL в форме:
N
Yj = ехр
^tJSl}*J
i=l
2
1=-1
N
/=1
N
XiJ— N
2 gvXi і=і
2 gliXi /=1
(67)
где g/i=exp(— a/ft/i) (здесь-ел, a/i — параметры уравнения NRTL).
Каждому давлению соответствует свой комплект численных значений параметров уравнений (64)-(67). В работе [308] приведены эти значения для давлений 26,7 и 101,3 кПа. Так, при остаточном давлении 26,7 кПа значения этих параметров следующие.
Параметры уравнения NRTL:
/0 0,1 0, г a = J 0 0 0,1 V40,1 0,1 о
Параметры полиномиальных моделей:
23,232\ , /21,5044 89,144 >
ВМ = 244,259; CM-(^947); ДМ = (
114,947 21,892 \
ВФ = 210,96; СФ=(_12 7401)
/—62,0963 \
ВТ = 64,2259; CT = ( 23>б278)
0 175,409/
14,698 51,8213 \
/—14,698 51,8213 \
\ 0 -0,585543J _/33,9521 26,5927\
~ \ 0 -21,184 J
ДТ
Для давления 101,3 кПа рекомендуется следующий набор параметров: j 0 0,1832\ 0 0,6246 0,598 0,6274 0
/ —7,35164\ BM = 240,011; СМ=( ;
\—111,287 /
/—16,0827 \ ВФ = 2.3,578; СФ = );
/ —54,4832 \ /25,6056 7,6215\
ВТ = 93,6206; CT - ( 3^95) ; ДТ - ( Q )
Параметры уравнения Антуана:
ABC
Метаиол 8,08097 1582,271 Зависит
от состава
Формальдегид 7,93400 1647,800 То же
Вода 7,93420 1647,860 226,089
Как следует из рассмотрения табл. 38, средняя массовая погрешность расчета состава паровой фазы составляет менее одного %, а температуры около 10C, что с учетом возможных ошибок в более ранних работах можно признать удовлетворительным. О выборе условий ректификации водно-метанольных растворов формальдегида см. гл. 6.
СИСТЕМА ФОРМАЛЬДЕГИД - СПИРТЫ C3-C9
Фазовые равновесия в системах, образованных формальдегидом и спиртами Сз—C9 различного строения, было изучено в работах [304, 309] в связи с исследованием возможности применения не смешивающихся с водой спиртов для экстракции (хе-мосорбции) формальдегида из водных растворов. По свойствам эти системы мало отличаются от растворов формальдегида в метаноле. Формальдегид ведет себя как малолетучее вещество, менее летучее, например, чем бутанол, хотя и несколько более летучее, чем бензиловый спирт. В предположении, что в спиртах C4 и выше единственной формой взаимодействия компонентов является гемиформаль (это предположение подтверждается ре-
Таблица 38. Результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных по равновесию жидкость — пар в системе метанол(І) — формальдегид(2) — вода(З) при разном давлении [308]
Система
Число экспериментальных точек
Номер компонента
Средняя мольная погрешность по составу паровой фазы, %
Средняя погрешность по температуре, °С
P=26,6 кПа
Метанол — формальдегид
6
1
0,62
1,21
305
2
0,62
Метанол — вода
10
1
1,21
1,35
305
3
1,21
Формальдегид — вода
13
2
0,97
0,51
292
3
0,97
Метанол — формальде-
10
1
1,41
1,04
303
гид — вода
2
0,59
3
1,18
P= 101,3 кПа (0,1013 МПа)
Метаиол — формальдегид
6
1
0,66
0,92
305
2
2
0,66
Метанол — вода
10
1
0,80
1,38
305
3
0,80
Формальдегид — вода
5
2
0,21
0,87
24
3
0,21
Метанол — формальде-
28
1
0,97
0,54
303
гид — вода
2
0,37
3
0,86
ср. 0,61
ср. 0,93
зультатами изучения ИК-спектров), был выполнен расчет давления паров системы формальдегид — спирты, показавший, что в такой интерпретации система близка к идеальной. К аналогичному выводу приводят результаты расчета коэффициентов активности в системах, состоящих из формальдегида и амиловых, гек-силового и бензилового спиртов, на основе экспериментальных данных о динамической вязкости растворов.
Несмотря на до некоторой степени условный характер значе-. ний растворимости параформа, содержание воды в котором, по-видимому, не определялось, из рассмотрения табл. 39 следует, что растворимость формальдегида уменьшается с увеличением молекулярной массы и степени разветвленное™ спиртов. Наибольшей растворяющей способностью обладают первичные спирты, а минимальной— третичные. Этот вывод согласуется с наблюдением, что коэффициент распределения формальдегида между спиртовой и водной фазами в случае первичных спиртов C4—C5 больше единицы, для вторичных близок к единице, а для трет-амилового — меньше единицы.
Доля несольватированного мономера формальдегида в мета-нольном растворе была определена методом УФ-спектроскопии
Таблица 39. Массовая растворимость формальдегида в спиртах при 2O0C (в %) [304]
Спирт
Парафорн
Безводный газообразный формальдегид
Метанол
2-Пропанол
1-Бутанол
