一、Thermodynamic Investigation of the Azeotropic Mixture Composed of Water and Benzene（论文文献综述）
赵思雨[1]（2021）在《含离子液体的苯-乙醇体系等压气液相平衡的研究》文中研究说明苯和乙醇是化工生产过程中的重要原料,而苯和乙醇在常压下以共沸物的形式存在,一般的精馏手段不能将其分离。萃取精馏是共沸体系分离的常用方法,操作简便且能耗少。离子液体具有极低的蒸气压以及可设计性,现已作为新型的绿色萃取剂已经受到了广泛的研究。基于此,本文选择以离子液体作为萃取剂,分离苯和乙醇共沸体系。主要研究内容如下:（1）利用COSMOtherm X软件对常用的23种阴离子和23种阳离子进行随机组合,共获取529种离子液体。根据预测的溶剂度、选择性结果以及离子液体的形态、经济成本筛选出三种目标离子液体,分别为[N8,1,1,1][Ac]、[N4,4,4,1][Ac]、[N4,4,4,1][Pr]。（2）常压下分别测量苯-乙醇二元体系和苯-乙醇-离子液体三元体系的气液相平衡数据,以此分析离子液体对苯-乙醇共沸体系的分离效果。结果表明,三种离子液体的加入均能够使气相种的苯的摩尔分数增加,产生盐析现象,此现象随离子液体浓度的增加而愈发明显,最终打破苯-乙醇共沸。然后,使用NRTL模型对实验数据进行关联,回归得到二元交互作用参数,表明了NRTL模型适用于含离子液体的三元体系。通过NRTL模型的预测可得三种离子液体[N4,4,4,1][Ac]、[N8,1,1,1][Ac]、[N4,4,4,1][Pr]打破共沸的最小摩尔分数分别为0.0720、0.0706、0.0850,即[N8,1,1,1][Ac]为分离苯-乙醇共沸物系最优的萃取剂。（3）选择分离苯-乙醇共沸物系最优的萃取剂[N8,1,1,1][Ac],利用Aspen Plus软件模拟[N8,1,1,1][Ac]萃取精馏分离苯-乙醇的工艺过程。同时借助软件中的灵敏度分析工具对萃取精馏过程的工艺参数进行优化,优化结果:萃取精馏塔全塔理论板数为17块,原料进料位置为第12块塔板,萃取剂进料位置为第2块,萃取剂进料量为21kmol/h,回流比为0.6。上述工艺参数下,塔顶苯的产品纯度为99.9%,乙醇的产品纯度为99.9%,这为离子液体萃取精馏分离苯-乙醇的实际化工操作提供参考理论。
徐颖[2]（2021）在《基于氢键机理的咪唑型ILs萃取分离含醇体系共沸物及工艺优化》文中进行了进一步梳理在精细化工及制药生产过程中会产生含低碳醇、烷、醚的多组分复杂混合物,上述组分间常存在共沸现象,使其分离过程颇具挑战。离子液体是一种极具潜力的萃取剂,具有稳定性高、溶解能力好、可设计性等优点,引起研究者的广泛关注。本文采用分子模拟计算分子间氢键相互作用并利用液液相平衡实验测定分配系数和选择性来确定适用于环己烷-叔丁醇、异丙醚-异丙醇和正庚烷-正丙醇含低碳醇共沸体系分离的咪唑类离子液体（ILs）萃取剂并建立分离含低碳醇共沸体系的液液萃取工艺。对萃取过程中离子液体与待分离共沸物组分间的分子间相互作用机理进行了研究,基于COSMO-SAC模型计算咪唑类ILs与含低碳醇共沸体系的σ谱图数据组,分析咪唑类ILs与被萃取物质之间的氢键分布;同时基于量子化学计算,计算咪唑类ILs与被萃取物质之间总电荷密度、差分电荷密度、相互作用能、约化密度梯度函数、静电势和氢键键长,确定分离环己烷-叔丁醇、异丙醚-异丙醇和正庚烷-正丙醇的最优萃取剂分别为[BMIM][NTF2]、[EMIM][DCA]和[DMIM][MP]。通过液液相平衡实验验证最优萃取剂。在298.15 K和1 atm下,测定环己烷/叔丁醇/咪唑类ILs（[BMIM][NTF2]、[BMIM][HSO4]、[BMIM][OTF]）和异丙醚/异丙醇/咪唑类ILs（[BMIM][OTF]、[EMIM][OTF]、[EMIM][DCA]）体系的液液相平衡实验数据,采用NRTL和UNIQUAC模型回归数据得到组分间二元交互作用参数,计算值与实验值的均方根误差（rmsd）均小于0.02,实验数据通过一致性检验。计算咪唑类ILs的选择性和分配系数,[BMIM][NTF2]作为萃取剂分离环己烷/叔丁醇体系效果最好,选择性和分配系数分别为11.8772和2.2470;[EMIM][DCA]作为萃取剂分离异丙醚/异丙醇体系的效果最好,选择性和分配系数分别为15.0774和2.0355。基于回归的NRTL二元交互作用参数,以最小总年度成本为目标对液液萃取过程进行模拟与优化。分离8000吨/年环己烷/叔丁醇体系最小总年度成本为1.118×105美元/年;分离8000吨/年异丙醚/异丙醇体系最小总年度成本为1.265×105美元/年。
赵霏[3]（2021）在《基于反应精馏的苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺研究》文中提出苯基乙基丙二酸二乙酯是一种中枢神经药物的有机中间体,用于生产苯巴比妥、扑痫酮等神经性药物。现有合成工艺采用20%乙醇钠作为催化剂,苯乙酸乙酯、碳酸二乙酯与溴乙烷为原料,经克莱森酯缩合反应与乙基化反应合成产品。该工艺存在间歇操作、生产周期长等问题制约反应效率。因此,开发苯基乙基丙二酸二乙酯高效合成工艺,提升工艺生产效率具有重要意义。采用反应精馏技术对克莱森酯缩合反应进行改进,通过实验确定了克莱森酯缩合反应时间、原料配比以及乙基化反应时间等对于产品收率的影响。优化后的克莱森酯缩合反应时间为2 h,苯乙酸乙酯与碳酸二乙酯配比为1:4,乙基化反应时间为3 h。基于COSMO-SAC模型计算了反应体系各物质间的无限活度稀释系数并对数据进行回归,得到体系间的交互作用参数。对年产1400 t苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺进行模拟,基于序贯迭代优化序列优化工艺参数。利用能量、经济、环境与（火用）分析方法,评估工艺的可行性。结果表明:该工艺的运行成本为1.597×107$/y,设备成本为4.596×105$/y;产品市场价格不低于2.1×104$/t时,工艺具备工业应用潜力;反应精馏单元的高能耗造成的全球变暖潜能（GWP）和酸性气体潜能（AP）分别占工艺总排放的58.9%与50.28%;分离纯化单元的（火用）损失最高,占整个生产工艺（火用）损失的48.1%。设计了双塔变压间歇精馏与多储罐双塔变压间歇精馏工艺对回收的溴乙烷-乙醇共沸物与碳酸二乙酯-溴乙烷-乙醇三元单共沸混合物进行分离。基于带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）,分别以两种分离工艺的设备费用与二氧化碳排放作为目标函数,高压塔操作压力作为决策变量,对工艺参数进行多目标优化。双塔变压间歇精馏分离溴乙烷-乙醇工艺的高压塔操作压力为7 atm,工艺的设备成本为2.142×105$/y,二氧化碳排放为1.146×106 kg/h,TAC为1.942×105$/y;多储罐双塔变压间歇精馏工艺的高压塔操作压力为7 atm,工艺的设备成本为2.635×105$/y,二氧化碳排放为3.990×105 kg/h,TAC为1.294×105$/y。
毛芸[4]（2021）在《基于非共沸混合工质的内燃机余热利用功冷联供系统性能研究》文中研究说明内燃机尾气和缸套冷却水存在大量余热资源浪费情况,若能采用合适的技术将余热资源进行高效转换利用将产生巨大的经济及生态效益。为了提高对内燃机尾气余热和缸套冷却水余热的利用水平,本文以内燃机尾气和缸套冷却水余热作为驱动热源,基于朗肯循环（ORC）和喷射式制冷循环（ERC）,构建了一种新型的双热源功冷联供系统,系统采用非共沸混合工质为循环工质。采用MATLAB R2020b和REFPROP 9.0对所提出的双热源功冷联供系统进行建模,包括热力学模型和经济模型的建立,随后通过敏感性分析选取了9个关键参数进行分析,利用遗传算法进行了循环工质的优选及系统性能的优化。选用非共沸混合工质R245fa/R1234yf作为系统循环工质,在给定条件下,考察了ORC蒸汽发生器发生温度、低沸点组分蒸汽发生器发生温度、高温热源-内燃机尾气进口温度、低温热源-缸套冷却水进口温度、低沸点组分蒸汽发生器出口干度、低沸点组分蒸汽发生器进口高沸点工质组分浓度、制冷蒸发温度、凝汽器冷凝温度和制冷蒸发器冷凝温度等关键参数对系统性能的影响。采用MATLAB的遗传算法多目标优化工具箱,以系统最大（火用）效率和最小单位产品总成本为目标函数进行优化,得出优化工况下系统的热力学性能和经济性能:以R245fa/R1234yf为循环工质时,系统获得27.35 k W的净输出功率和1.49 k W的制冷量,系统热效率、（火用）效率及单位产品总成本分别为14.07%、21.94%与94.75$/MWh。与基本工况相比,系统优化工况下的净输出功率增加了11.47 k W,系统热效率和（火用）效率分别提升了2.47%和7.53%,单位产品总成本降低了23.32$/MWh。当低沸点组分蒸汽发生器进口的高沸点工质组分浓度为0.1-0.5时,考察了优化工况下以R245fa/R1234yf、R245fa/R1234ze、R245fa/R134a、R600/R1234yf、R600/R1234ze和R600/R134a为循环工质时系统的热力学性能和经济性能。结果表明:当R600/R1234ze为循环工质时系统表现出更优异的热力学性能和经济性能,获得的最大净输出功率和制冷量分别为28.51 k W和1.52 k W,系统热效率和（火用）效率分别为17.69%和33.31%,耗费的单位产品总成本为89.59$/MWh。
熊儒风[5]（2021）在《离子液体作为萃取剂分离丙酮-甲醇共沸物系的研究》文中研究表明丙酮和甲醇都是工业上极为重要的有机化工原料及试剂。甲醇主要用于胶黏剂、染料、农药和塑料等方面,也是一种性能优良的燃料,可掺入汽油作为燃料使用,丙酮主要用于生产醋酸纤维素胶片薄膜塑料和涂料的溶剂,在医药、农药、石油炼制以及用作制造其他合成材料的原料,用途十分广泛。丙酮与甲醇形成的共沸物是典型的二元共沸物,常规手段无法将其分离。近年来,离子液体作为一种具有无可测蒸气压、较好的化学和热力学稳定性、较宽的电化学窗口、可循环利用等独特性质的绿色、环境友好型溶剂受到广泛关注。由于其独特优势,本文选用离子液体作为分离丙酮-甲醇共沸物系的萃取剂。研究对该体系气液相平衡的影响。本文研究内容包括:1)使用COSMOtherm X筛选了由常见的19种阴离子和23种阳离子组合成的437种离子液体,考虑到其溶解性、价格和是否可购买到等相关因素,本文最终选用三种带有醋酸根阴离子的离子液体:1,3-二甲基咪（?）醋酸盐[MMIm][Ac]、1-丁基-3甲基咪（?）醋酸盐[BMIm][Ac]、1-丁基-2,3-二甲基咪（?）醋酸盐[BMMIm][Ac]。2)预测三种离子液体对丙酮-甲醇共沸体系的分离效果,测定101.3k Pa条件下丙酮+甲醇+离子液体三元体系的气液相平衡（VLE）数据。使用NRTL模型对实验数据进行拟合,结果表明NRTL模型能很好地关联实验中二元及三元气液相平衡数据。实验表明三种离子液体均能提高丙酮对甲醇的相对挥发度,使共沸点发生偏移,最终完全打破共沸。三种离子液体对本体系的分离能力由大到小的排序为:[MMIm]Ac>[BMMIm]Ac>[BMIm][Ac]。3)运用Aspen Plus软件对本物系进行萃取精馏模拟,得到分离本物系的各项操作条件,通过灵敏度分析得到优化后的设备参数以及工艺参数。为工业应用提供参考依据。
陈俊[6]（2021）在《季铵类离子液体分离乙腈-正丙醇共沸物系的研究》文中进行了进一步梳理乙腈和正丙醇均是极为重要的有机化工原料,在工业生产中有着广泛的应用。乙腈和正丙醇形成的共沸物是典型的二元共沸物系,普通精馏方法无法将乙腈和正丙醇的共沸物分离。最近,离子液体作为一类绿色溶剂,有饱和蒸汽压可忽略不计、可回收利用,可设计性强等特殊性质,有望取代传统有机溶剂成为萃取精馏过程所使用的新型萃取剂。因此本文选择离子液体作为分离乙腈正丙醇共沸物系的萃取剂,研究离子液体对乙腈-正丙醇体系分离的影响。本文首先应用COSMO-thermX计算机软件,探究了不同离子液体对于分离共沸物系乙腈-正丙醇的作用效果。选取24种阴离子与22种阳离子组合而成的528种离子液体,计算不同离子液体的选择性,通过选择性分析选出选择性较高的离子液体,并综合合成方法经济成本以及性质对比等因素,筛选出三辛基甲基醋酸铵([N8,8,8,1][Ac])、三辛基甲基氯化铵([N8,8,8,1][Cl])和三辛基甲基溴化铵([N8,8,8,1][Br])作为分离乙腈-正丙醇共沸物的萃取剂。在常压下,测定了乙腈+正丙醇二元体系、含离子液体的三元体系(乙腈+正丙醇+[N8,8,8,1][Ac]/[N8,8,8,1][Cl]/[N8,8,8,1][Br])的气液相平衡数据。结果表明,三种离子液体的加入均能增大乙腈相对于正丙醇的相对挥发度,起到打破体系共沸的作用,并且离子液体浓度越大,对共沸的破坏效果越好;使用NRTL活度系数模型对实验数据进行回归拟合,拟合值与实验值偏差接近1%,说明NRTL模型适用于含离子液体的乙腈-正丙醇三元体系;使用NRTL模型预测三种离子液体[N8,8,8,1][Ac]、[N8,8,8,1][Cl]和[N8,8,8,1][Br]打破体系共沸所需的最小摩尔分数分别为0.015、0.024、0.025,因此,[N8,8,8,1][Ac]是分离乙腈-正丙醇共沸物系较优的萃取剂。使用Aspen Plus流程模拟软件,对乙腈-正丙醇-[N8,8,8,1][Ac]体系进行双塔连续萃取精馏工艺模拟,并用灵敏度分析工具,在产品质量分数高于99.9%的前提下,研究萃取剂用量、精馏塔理论板数、回流比以及原料进料位置等工艺参数变化对乙腈-正丙醇体系的分离效果与设备能耗的影响。结果表明,当工艺条件如下:溶剂比为0.2,全塔理论板数25块,回流比为1.1,离子液体和原料进料位置分别为第2块、第8块塔板时,塔顶产品乙腈的质量分数能达到99.9%,满足分离要求,说明以[N8,8,8,1][Ac]作为溶剂分离乙腈-正丙醇共沸物系具备工业应用的可行性。
支亮辉[7]（2021）在《内燃机余热回收跨临界并行朗肯循环研究》文中进行了进一步梳理我国是能源消费和碳排放大国,能源的清洁低碳利用和可持续发展是中国乃至全球发展的重中之重。最近,我国提出要采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。其中的重要举措之一就是提高一次能源的有效利用率。内燃机是一次能源的主要消耗设备,其被广泛的应用于各大领域。因此,内燃机余热回收利用相关研究对于我国实现碳中和目标具有重大的意义。针对内燃机高温排气与冷却液的温差较大的特点,本文开展跨临界并行朗肯循环研究以提高内燃机燃油利用率,并利用智能算法对系统进行优化,为其工程应用提供重要参考。本文主要工作包括系统结构设计、系统工质筛选、系统工况分析、系统智能优化以及系统动态分析。本文首先构建了一个新型跨亚临界并行朗肯循环（TSPORC）内燃机余热回收系统,开展了热力学分析和技术经济分析,以净输出功、热效率、（?）效率、单位面积净功、比投资成本、单位电功成本、内燃机功率提升以及耗油率降低比例八个参数作为系统性能的评判指标。将TSPORC系统与其他典型ORC系统进行比较,证明了 TSPORC系统具有最佳的性能。对三个可设计参数进行评估,包括高温支路膨胀机入口温度和压力、低温支路蒸发温度。研究结果表明,对于给定的内燃机负载,存在最优的可设计参数使系统性能指标最优化,存在最优低温支路蒸发温度使内燃机冷却液余热利用率达到100%,存在互相匹配的最优的高温支路膨胀机入口温度和压力使系统性能最优化。此外,对于给定的内燃机负载,系统净输出功、内燃机输出功率提升、耗油率降低比例具有相同的趋势,比投资成本和单位电功成本具有一致的评价结果。以十种零ODP、低GWP的环保工质为研究对象,开展了系统工质选择研究。结果表明R1233zd是最优的工质。分析了非共沸混合物组分对系统性能的影响。结果表明采用非共沸混合物能够有效降低系统的总（?）损、有效提升系统性能,且基于R600/R601的TSPORC系统性能优于 R600a/R601a。针对CO2的优点与不足,构建了一个跨临界CO2并行朗肯循环（T-CO2-PRC）内燃机余热回收系统,引入液化天然气（LNG）作为系统冷源解决系统效率低的问题。开展了热力学分析、经济性分析以及参数敏感性分析。结果表明高温支路和低温支路均存在互相匹配的最优膨胀机入口温度和压力使系统性能最优化。当冷凝温度从30℃变化到-10℃时,T-CO2-PRC系统的各个性能指标均获得了快速的提升,证明引入LNG冷源能够有效地解决CO2高临界压力、低临界温度带来的系统低效问题。此外,T-CO2-PRC系统的净输出功、能量效率以及耗油率降低比例等性能指标均优于TSPORC系统,且LNG再蒸发过程产生的净输出功能够为T-CO2-PRC系统带来2%以上的效率提升。再结合CO2的的众多优点,充分表明在内燃机余热回收方面,T-CO2-PRC系统具有极大的应用潜力。考虑到在实际应用中,内燃机可能在不同负载下运行,建立了不同负载下内燃机的余热参数模型,并探讨了变负载下系统的运行情况。研究表明,随着负载的增加,TSPORC和T-CO2-PRC系统净输出功均逐渐增大,而比投资成本和单位电功成本均逐渐降低。在低负载和高负载时,性能指标内燃机输出功率提升和耗油率降低比例更大,TSPORC和T-CO2-PRC系统分别在20%负载和10%负载达到指标最大值。而中等负载时,性能指标内燃机输出功率提升和耗油率降低比例相对较低,在50%负载时,TSPORC和T-CO2-PRC系统均达到指标最小值。考虑到内燃机双热源、内燃机变负载、环境温度不可控、系统可设计参数较多以及跨临界换热过程的不确定性等众多因素造成系统的高复杂度,利用智能算法,结合人工神经网络（ANN）和遗传算法（GA）构建了余热回收系统的智能优化模型。利用ANN建立了 TSPORC系统性能的快速预测模型。研究结果表明,反向传播神经网络（BPNN）比径向基神经网络（RBFNN）和自适应神经模糊系统（ANFIS）具有更高的精度。BPNN能够精确地预测TSPORC系统的性能,预测模型呈现出极小的均方根误差和平均绝对偏差以及极高的相关系数。同时,相关性分析结果验证本文的ANN模型的输入变量和输出变量存在较强的相关性。基于BPNN预测模型,利用GA建立了不同边界条件下的单目标优化和加权优化的智能优化模型,建立了特定边界条件下的多目标优化模型。单目标优化和加权优化模型覆盖了整个边界条件范围,模型提供了任意边界条件下TSPORC内燃机余热回收系统的不同性能指标的智能优化结果及对应的最优工况设计。即对于任意的内燃机负载和环境温度,通过智能优化结果可以快速、精确地获得系统最优性能指标状态及其对应的最优工况设计。多目标优化给出了不同性能指标权衡的帕累托前沿以及对应的可设计参数矢量分布。开展了TSPORC内燃机余热回收系统动态分析研究,探究了特定负载下换热器和系统的动态响应过程,研究了内燃机负载跃阶后换热器和系统动态响应过程。研究表明合理的参数设置能够保证系统安全、稳定的运行,内燃机负载跃阶后,应调节流量等参数使系统更加合理、高效地运行。
孙诗瑞,杨傲,石涛,申威峰[8]（2020）在《特殊精馏热耦合强化技术研究进展》文中进行了进一步梳理在石油、医药、化工等行业生产和分离过程中,常伴随着共沸或沸点相近混合物的产生,其高效节能分离是工业清洁生产和可持续发展的前提。作为一种分离共沸或近沸等难分离混合物的重要手段,特殊精馏引起了广泛关注。然而,特殊精馏对能源的消耗量非常大,开发低成本、性能可靠的特殊精馏强化技术对实现经济和能源的可持续发展具有重要意义。基于对特殊精馏塔内外传质传热规律的研究,本文从强化原理和工艺改进技术两方面,重点介绍了热耦精馏、隔壁塔、侧线精馏、有机朗肯循环、热泵精馏、差压热耦合等内外热耦合强化技术在特殊精馏节能增效等方面的研究进展,并展望了其未来发展的挑战和机遇,以期为特殊精馏在热耦合强化方面的理论研究与应用提供参考。
曾谦[9]（2020）在《双功能离子液体强化的长链酯合成反应萃取过程》文中研究指明酯作为一种重要的化工类原料在食品、香料、添加剂、药物合成等行业的需求处在高速增长,其绿色高效合成也广受关注。长链酯的合成一般以浓硫酸为酸催化剂,在反应蒸馏过程中通过Fisher酯化反应合成,一方面会因为浓硫酸的强氧化性和脱水性特点,在制备过程中常发生醚化、碳化等副反应产生多种副产物,导致产品酯纯度低、着色严重;另一方面由于浓硫酸在酯相中的溶解和其强腐蚀性,导致催化剂回收困难,产品酯的后续处理复杂并会产生酸性废液,成为生产过程的潜在安全隐患,增加对环境的危害。离子液体作为一类新型绿色溶剂,既可用作催化剂,又可用作萃取溶剂;而反应萃取作为典型的过程强化方法在提高反应转化率的同时,强化目标产物的进一步分离与提纯。因此基于离子液体合成长链酯的反应萃取过程强化研究具有重要意义。为了快速获得兼具酸催化功能和萃取功能的离子液体,解决酯化反应中依赖经验大量实验探究合成新型离子液体催化剂存在的盲目性和费时费力低效的问题,提出了基于综合考虑COSMO-RS热力学指标、特定功能性、物性预测和可获得性指标用于酯化反应体系的离子液体筛选方法。以己酸和丁醇、异丁酸和异丁醇的酯化反应体系为例,在热力学指标中设定综合性分离指标Smix为筛选目标,以离子液体对酸醇酯水的溶解能力、离子液体在酯相中的溶解损失为限制条件;而在离子液体特定功能性指标中设定对离子液体酸性功能基团、绿色可持续性、副反应的考虑;离子液体物性预测时设定对熔点、黏度限制;以及最后对离子液体的实际可获得性的考虑。经过这一系列步骤,能够将综合性分离指标Smix好但是可能与酯化反应体系组分反生副反应、物性欠佳、以及实际相对难以获取的离子液体进行排除,从而筛选出分离性能好、具有酸性催化、且可实际获取的离子液体,验证了筛选方法的可行性。对筛选出来的离子液体[BMIm][HSO4]进行实验验证,分别通过热力学液液相平衡和动力学实验来对离子液体的萃取作用、酸催化作用进行考察。在己酸和丁醇的酯化反应实例中,液液相平衡实验证明[BMIm][HSO4]在反应体系中起到了萃取剂作用,不同离子液体用量下的对比酯化反应则证明了[BMIm][HSO4]具有催化剂功能。基于这两种功能的考虑,优化了己酸丁酯合成的反应萃取条件,然后探讨了离子液体强化己酸丁酯合成的反应萃取机理。[BMIm][HSO4]用于异丁酸和异丁醇酯化反应体系的实例中,其双功能特征得到了实验验证,包括三元液液相平衡中离子液体与异丁酸异丁酯的分相,对异丁酸、异丁醇的萃取作用,以及对反应的催化作用。同时还对异丁酸异丁醇酯化反应体系的液液相平衡数据进行拟合,获得了该反应体系的NRTL模型参数,为其后续的热力学分析奠定了基础。从酯化反应受化学平衡限制的特点,以及离子液体具有潜在酸催化性能和萃取性能的特点,对以离子液体强化长链酯的反应萃取合成过程进行了概念设计。在此概念设计的基础上,结合对[BMIm][HSO4]用于异丁酸异丁酯合成的酯化体系的热力学分析和动力学研究,对该体系的反应萃取流程进行了设计与模拟。[BMIm][HSO4]催化异丁酸异丁醇酯化反应体系的热力学相平衡计算和分析表明,在多数情况下反应前的体系{[BMIm][HSO4]+异丁酸+异丁醇}是均相体系,而反应发生后[BMIm][HSO4]的亲水性和疏酯性可以起到将水和酯隔离的作用从而以分相的形式将酯移出反应体系,实现移动化学平衡来强化反应过程。考虑到离子液体的溶剂效应和催化活性,采用基于活度的拟均相反应动力学模型对异丁酸异丁酯的反应动力学数据进行了拟合。而基于NRTL模型和拟均相反应动力学模型的反应萃取流程模拟表明,该流程实现了从整体上使异丁酸、异丁醇按照化学计量系数比1:1来反应,具有较高的全程转化率（异丁酸转化率为99.3%）,可以得到高纯度的主产物异丁酸异丁酯（质量分数为99.03%）,同时也将副产物水移出了系统。最后研究了离子液体[BMIm][HSO4]在异丁酸异丁醇酯化反应体系的腐蚀性,失重法得到的纯离子体系以及酯化反应体系中的腐蚀动力学表明,304和316L两种不锈钢金属材料在这两组体系中有良好的耐腐蚀性,腐蚀速率均在可接受范围。腐蚀前后的不锈钢金属试样的表面微观形貌表明316L不锈钢具有更好的耐腐性,在较长时间（18天）的酯化反应体系中,316L不锈钢金属试样仍能维持较为完整的表面形貌,对于酯化反应体系而言是很好的耐腐材料。
谭亚龙[10]（2020）在《萃取精馏分离水-乙醇-异丁醇体系》文中提出异丁醇是一种常用的有机合成原料,广泛应用于医药、食品和化工等多个领域。但在工业制取异丁醇过程中,会产生含乙醇、异丁醇的工业废水,水-乙醇异丁醇体系的分离由此提出。本文采用不同溶剂对水-乙醇-异丁醇体系进行萃取精馏,测定了水+乙醇+异丁醇+溶剂的汽液平衡数据,选取NRTL方程关联实验数据,建立了热力学模型以描述体系的汽液平衡行为。比较了不同萃取剂对水-乙醇-异丁醇体系的分离性能。运用Aspen软件,选择合适的萃取剂进行过程模拟,为工业化分离提供了指导。在常压下,本文测定了水（1）+乙醇（2）+异丁醇（3）+乙二醇（4）体系和水（1）+乙醇（2）+异丁醇（3）+甘油（4）四元体系汽液平衡数据,得到了对应组分的活度系数和相对挥发度。我们用NRTL方程进行数据关联,对于水（1）+乙醇（2）+异丁醇（3）+乙二醇（4）体系的温度和气象组成偏差为δT=0.1491K,δy1=0.0008,δy2=0.0032,δy3=0.0036,对于水（1）+乙醇（2）+异丁醇（3）+甘油（4）体系,它们分别是δT=0.2169 K,δy1=0.0006,δy2=0.0023,δy3=0.0024。实验结果和计算结果很好地吻合,表明了NRTL模型关联的可靠,足以描述相平衡行为。低共熔溶剂作为萃取剂用于体系分离显示出很好的效果。本文中使用甘油+氯化胆碱作为萃取剂相比于仅用甘油,随着氯化胆碱的加入水的活度系数不断减少和乙醇、异丁醇的活度系数不断增加,这都使得乙醇对水的相对挥发度和异丁醇对水的活度相对挥发度不断增加。乙醇对水的相对挥发度的增加和异丁醇对水的相对挥发度的增加都利于脱水。使用严格平衡板模型模拟萃取精馏过程。将水、乙醇和异丁醇质量分数设置为0.0176、0.6395、0.3429,总流量为1000 kg·h-1的混合溶液作为分离对象。把乙醇、异丁醇的质量纯度分别达到99.9%、99.7%,回收率达到99.7%作为分离目标,分别以低共熔溶剂甘油+氯化胆碱2:1和甘油作为萃取剂,采用NRTL活度系数模型,用实验数据优化得到的二元相互作用参数作为该模型参数,用Aspen Plus化工模拟软件对水-乙醇-异丁醇体系进行萃取精馏过程模拟及优化。模拟结果表明:在保证相同理论塔板数、进料位置、回流比条件下,使用甘油+氯化胆碱2:1作为萃取剂比只使用甘油,达到了更好的分离效果。从萃取剂的分离性能和经济环保考虑,萃取精馏分离水-乙醇-异丁醇体系用低共熔溶剂甘油+氯化胆碱2:1效果更好。本文为低共熔溶剂应用于水-乙醇-异丁醇体系的分离提供了可靠的实验数据和理论依据。
二、Thermodynamic Investigation of the Azeotropic Mixture Composed of Water and Benzene（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Thermodynamic Investigation of the Azeotropic Mixture Composed of Water and Benzene（论文提纲范文）
（1）含离子液体的苯-乙醇体系等压气液相平衡的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 苯—乙醇体系的分离方法 |
| 1.2.1 苯和乙醇概述 |
| 1.2.2 苯—乙醇体系分离的研究现状 |
| 1.3 萃取精馏 |
| 1.3.1 萃取精馏的原理 |
| 1.3.2 萃取精馏的分类 |
| 1.3.3 萃取剂的分类 |
| 1.3.4 萃取剂的选择 |
| 1.3.5 溶剂作用机理 |
| 1.4 离子液体 |
| 1.4.1 离子液体发展历史 |
| 1.4.2 离子液体的含义与分类 |
| 1.4.3 离子液体物化性质 |
| 1.4.4 离子液体的应用现状 |
| 1.5 COSMO-RS方法 |
| 1.5.1 COSMO-RS的原理 |
| 1.5.2 COSMO-RS的应用 |
| 1.5.3 σ-profile的应用 |
| 1.6 萃取精馏模拟 |
| 1.6.1 Aspen Plus模拟软件简介 |
| 1.6.2 离子液体在Aspen Plus萃取精馏模拟 |
| 1.6.3 本课题在Aspen Plus中的数学模型 |
| 1.7 本课题的研究内容 |
| 第二章 基于COSMO-RS模型筛选离子液体 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 离子液体的筛选 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 气液相平衡数据的测定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验药品及仪器 |
| 3.2.2 实验装置及操作 |
| 3.2.3 相平衡数据的计算 |
| 3.3 相平衡数据的测定 |
| 3.3.1 实验装置校正 |
| 3.3.2 实验数据测量结果 |
| 3.4 实验结果分析 |
| 第四章 气液相平衡数据的关联 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型关联 |
| 4.3 三元气液相平衡数据关联 |
| 4.3.1 苯(1)+乙醇(2)+[N4,4,4,1][Ac](3)气液相平衡数据关联 |
| 4.3.2 苯(1)+乙醇(2)+[N8,1,1,1][Ac](3)气液相平衡数据关联 |
| 4.3.3 苯(1)+乙醇(2)+[N4,4,4,1][Pr](3)气液相平衡数据关联 |
| 4.4 机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 萃取精馏的过程模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 苯-乙醇萃取精馏的工艺流程图 |
| 5.3 [N_(8,1,1,1)][Ac]离子液体的物性参数 |
| 5.4 ASPEN工艺参数优化 |
| 5.4.1 确定萃取剂进料量 |
| 5.4.2 确定全塔理论塔板数 |
| 5.4.3 确定最佳回流比 |
| 5.4.4 确定原料进料位置 |
| 5.5 ASPEN模拟条件及结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 符号说明 |
| 硕士期间研究成果 |
（2）基于氢键机理的咪唑型ILs萃取分离含醇体系共沸物及工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 ILs在共沸物分离领域的研究现状 |
| 1.3 量子化学计算用于咪唑类ILs的筛选 |
| 1.4 描述液液平衡的常见热力学模型及应用 |
| 1.5 含低碳醇共沸物的分离工艺 |
| 1.5.1 萃取精馏分离含低碳醇共沸物 |
| 1.5.2 变压精馏分离含低碳醇共沸物 |
| 1.5.3 液液萃取分离含低碳醇共沸物 |
| 1.6 生命周期评价用于含低碳醇分离工艺 |
| 1.7 本文研究内容与意义 |
| 1.7.1 研究内容 |
| 1.7.2 研究意义 |
| 2 ILs萃取分离含醇体系的氢键分析 |
| 2.1 ILs-含醇共沸体系的电荷分布分析 |
| 2.2 ILs-含醇共沸体系氢键机理分析 |
| 2.2.1 ILs-环己烷-叔丁醇体系氢键机理分析 |
| 2.2.2 ILs-异丙醚-异丙醇体系氢键机理分析 |
| 2.2.3 ILs-正庚烷-正丙醇体系氢键机理分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 ILs-含醇共沸体系的液液相平衡实验研究 |
| 3.1 实验条件 |
| 3.2 ILs-含醇共沸体系的液液相平衡实验结果 |
| 3.2.1 ILs-环己烷-叔丁醇体系的液液相平衡实验结果 |
| 3.2.2 ILs-异丙醚-异丙醇体系的液液相平衡实验结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 ILs-含醇共沸体系的萃取分离工艺 |
| 4.1 ILs-含醇共沸体系的萃取过程模拟 |
| 4.2 ILs-含醇共沸体系的萃取工艺设计及优化 |
| 4.2.1 ILs-环己烷-叔丁醇体系的萃取工艺设计及优化 |
| 4.2.2 ILs-异丙醚-异丙醇体系的萃取工艺设计及优化 |
| 4.2.3 ILs-正庚烷-正丙醇体系的萃取工艺设计及优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（3）基于反应精馏的苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺的研究进展 |
| 1.3 反应精馏工艺研究概述 |
| 1.4 COSMO模型在相平衡中应用 |
| 1.5 间歇精馏概述 |
| 1.6 课题研究内容和意义 |
| 1.6.1 课题研究内容 |
| 1.6.2 课题研究意义 |
| 2 苯基乙基丙二酸二乙酯合成实验部分 |
| 2.1 反应机理与热力学分析 |
| 2.2 实验装置与步骤 |
| 2.2.1 实验所用试剂 |
| 2.2.2 实验所需仪器 |
| 2.2.3 实验所用装置与操作步骤 |
| 2.3 实验数据分析与处理 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 催化剂预处理对缩合反应的影响 |
| 2.4.2 缩合反应时间对反应的影响 |
| 2.4.3 缩合反应原料配比对反应的影响 |
| 2.4.4 乙基化反应加料方式与反应时间对反应的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺模拟与评估 |
| 3.1 反应体系交互作用参数回归 |
| 3.1.1 反应体系物性确定 |
| 3.1.2 体系各物质间无限活度稀释系数计算与交互作用参数回归 |
| 3.2 苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺经济优化模型 |
| 3.3 苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺流程模拟 |
| 3.3.1 合成工艺流程描述 |
| 3.3.2 合成工艺评估假设 |
| 3.4 苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺经济性能分析 |
| 3.5 苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺热力学性能分析 |
| 3.5.1 合成工艺能量分析 |
| 3.5.2 合成工艺(火用)分析 |
| 3.6 苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺环境表现分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 变压间歇精馏分离溴乙烷-乙醇工艺模拟与优化 |
| 4.1 变压间歇精馏分离溴乙烷-乙醇工艺可行性分析 |
| 4.2 变压间歇精馏分离溴乙烷-乙醇工艺模拟与控制结构设计 |
| 4.2.1 变压间歇精馏分离溴乙烷-乙醇工艺设计 |
| 4.2.2 变压间歇精馏分离溴乙烷-乙醇工艺控制方案设计 |
| 4.3 变压间歇精馏分离溴乙烷-乙醇工艺参数的多目标优化 |
| 4.4 变压间歇精馏分离溴乙烷-乙醇工艺的塔板(火用)损失分析 |
| 4.5 热集成变压间歇精馏分离溴乙烷-乙醇工艺设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 间歇精馏分离碳酸二乙酯-溴乙烷-乙醇工艺模拟与优化 |
| 5.1 间歇精馏分离碳酸二乙酯-溴乙烷-乙醇工艺可行性分析 |
| 5.2 间歇精馏分离碳酸二乙酯-溴乙烷-乙醇工艺模拟与控制结构 |
| 5.2.1 间歇精馏分离碳酸二乙酯-溴乙烷-乙醇工艺设计 |
| 5.2.2 间歇精馏分离碳酸二乙酯-溴乙烷-乙醇工艺控制方案设计 |
| 5.3 间歇精馏分离碳酸二乙酯-溴乙烷-乙醇工艺参数的多目标优化 |
| 5.4 间歇精馏分离碳酸二乙酯-溴乙烷-乙醇工艺操作方案对比 |
| 5.4.1 多储罐变压间歇精馏工艺工艺Ⅱ流程模拟与控制结构 |
| 5.4.2 多储罐变压间歇精馏工艺工艺Ⅲ流程模拟与控制结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）基于非共沸混合工质的内燃机余热利用功冷联供系统性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 功冷联供系统研究进展 |
| 1.3 内燃机余热利用技术研究进展 |
| 1.4 遗传算法与多目标优化 |
| 1.5 本文主要研究内容和创新点 |
| 第二章 非共沸混合工质的热物性 |
| 2.1 ORC循环纯工质的选择 |
| 2.1.1 工质的类型 |
| 2.1.2 工质的热力学性能 |
| 2.1.3 工质安全性和环保性 |
| 2.2 ORC非共沸混合工质的选择 |
| 2.2.1 非共沸混合工质的特性 |
| 2.2.2 非共沸混合工质热物性参数的计算方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 内燃机余热利用功冷联供系统的性能 |
| 3.1 系统简介 |
| 3.2 系统热力学模型 |
| 3.2.1 模型假设 |
| 3.2.2 喷射器模型 |
| 3.2.3 系统能量和(火用)模型建立 |
| 3.2.4 系统模型的数学分析 |
| 3.2.5 系统热力学模型的数值求解 |
| 3.3 系统评价指标及敏感性分析 |
| 3.3.1 热经济学指标 |
| 3.3.2 系统热力性能评价指标 |
| 3.3.3 系统参数设定 |
| 3.3.4 系统关键参数敏感性分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 (火用)分析 |
| 3.4.2 参数分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 内燃机余热利用功冷联供系统性能的优化 |
| 4.1 系统性能优化 |
| 4.2 循环工质的性能比较 |
| 4.2.1 多目标优化下循环工质的性能对比 |
| 4.2.2 不同组分浓度下循环工质的性能对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）离子液体作为萃取剂分离丙酮-甲醇共沸物系的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 组分性质 |
| 1.1.2 组分用途 |
| 1.1.3 组分分离的意义 |
| 1.2 萃取精馏 |
| 1.2.1 萃取精馏的原理 |
| 1.2.2 萃取精馏的分类 |
| 1.2.3 萃取剂的分类 |
| 1.2.4 萃取剂的选择 |
| 1.2.5 传统萃取剂的不足 |
| 1.3 新型“绿色溶剂”-离子液体 |
| 1.3.1 离子液体的发展史 |
| 1.3.2 离子液体的定义和分类 |
| 1.3.3 离子液体的性质 |
| 1.3.4 离子液体的应用 |
| 1.4 COSMO-RS方法 |
| 1.4.1 COSMO-RS的原理 |
| 1.4.2 COSMO-RS的应用 |
| 1.4.3 σ-profile的应用 |
| 1.5 萃取精馏流程模拟 |
| 1.5.1 Aspen Plus模拟软件简介 |
| 1.5.2 Aspen Plus的主要功能和特点 |
| 1.5.3 离子液体在Aspen Plus萃取精馏模拟 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第二章 离子液体筛选 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 离子液体的筛选及结果 |
| 2.2.1 COSMOthermX简介 |
| 2.2.2 离子液体的筛选过程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 气液相平衡数据的测定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品及仪器 |
| 3.2.2 实验装置及操作 |
| 3.3 相平衡数据的测定 |
| 3.3.1 二元体系相平衡数据的测定 |
| 3.3.2 热力学一致性 |
| 3.3.3 气液平衡计算 |
| 3.3.4 三元体系相平衡数据的测定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 气液相平衡数据的拟合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 关联模型选择 |
| 4.3 实验结果讨论 |
| 4.3.1 离子液体对丙酮-甲醇体系气液相平衡的影响 |
| 4.3.2 离子液体对丙酮-甲醇体系相对挥发度的影响 |
| 4.3.3 机理解释 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Aspen Plus流程模拟 |
| 5.1 萃取精馏分离丙酮-甲醇共沸物的工艺流程模拟 |
| 5.2 离子液体物性参数 |
| 5.3 灵敏度分析 |
| 5.3.1 萃取精馏过程工艺参数优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 符号说明 |
| 硕士期间学术成果 |
（6）季铵类离子液体分离乙腈-正丙醇共沸物系的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 乙腈和正丙醇简介 |
| 1.2.1 乙腈 |
| 1.2.2 正丙醇 |
| 1.3 分离乙腈-正丙醇共沸物系的研究现状 |
| 1.3.1 变压精馏 |
| 1.3.2 萃取精馏 |
| 1.4 萃取精馏简介 |
| 1.4.1 萃取精馏的基本原理 |
| 1.4.2 萃取精馏的分类 |
| 1.4.3 萃取剂的分类 |
| 1.4.4 萃取剂的选择因素 |
| 1.4.5 萃取剂的选择方法 |
| 1.5 离子液体简介 |
| 1.5.1 离子液体的发展历程 |
| 1.5.2 离子液体的分类 |
| 1.5.3 离子液体的性质 |
| 1.6 离子液体的应用 |
| 1.6.1 离子液体在分离中的应用 |
| 1.6.2 离子液体在化工生产中的应用 |
| 1.7 Aspen在萃取精馏中的应用 |
| 1.8 本文研究内容及意义 |
| 第二章 离子液体筛选 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 COSMO-RS方法介绍 |
| 2.3 COSMOthermX简介 |
| 2.4 离子液体筛选 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 等压气液相平衡数据的测定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验装置及操作 |
| 3.2.4 实验操作步骤 |
| 3.2.5 分析仪器条件 |
| 3.2.6 相平衡数据的计算 |
| 3.3 数据的测定与分析 |
| 3.3.1 装置准确性校核 |
| 3.3.2 实验数据测定结果 |
| 3.3.3 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 气液相平衡数据关联 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型关联 |
| 4.3 二元气液相平衡数据关联 |
| 4.4 三元气液相平衡数据关联 |
| 4.4.1 乙腈(1)+正丙醇(2)+三辛基甲基氯化铵(3)三元气液相平衡数据关联 |
| 4.4.2 乙腈(1)+正丙醇(2)+三辛基甲基溴化铵(3)三元气液相平衡数据关联 |
| 4.4.3 乙腈(1)+正丙醇(2)+三辛基甲基醋酸铵(3)三元气液相平衡数据关联 |
| 4.5 机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 含离子液体乙腈-正丙醇共沸物系萃取精馏模拟 |
| 5.1 流程模拟 |
| 5.1.1 物性数据与热力学模型 |
| 5.1.2 工艺流程 |
| 5.2 乙腈-正丙醇-三辛基甲基醋酸铵萃取精馏工艺参数优化 |
| 5.3 乙腈-正丙醇-三辛基甲基溴化铵萃取精馏工艺参数优化 |
| 5.4 乙腈-正丙醇-三辛基甲基氯化铵萃取精馏工艺参数优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 符号说明 |
| 硕士期间研究成果 |
（7）内燃机余热回收跨临界并行朗肯循环研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 内燃机余热回收技术概述 |
| 1.2.1 热电发电机 |
| 1.2.2 余热制冷 |
| 1.2.3 涡轮增压 |
| 1.2.4 动力循环 |
| 1.3 跨临界朗肯循环技术 |
| 1.4 基于朗肯循环内燃机余热回收研究现状 |
| 1.4.1 结构设计研究 |
| 1.4.2 工质选择研究 |
| 1.4.3 TORC内燃机余热回收研究 |
| 1.4.4 T-CO_2-RC内燃机余热回收研究 |
| 1.4.5 研究中存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 跨临界并行朗肯循环系统构建与性能分析 |
| 2.1 系统构建 |
| 2.1.1 TSPORC内燃机余热回收系统 |
| 2.1.2 T-CO_2-PRC内燃机余热回收系统 |
| 2.2 系统各部件模型建立 |
| 2.2.1 换热器模型 |
| 2.2.2 泵和膨胀机模型 |
| 2.3 系统综合性能评价模型 |
| 2.3.1 能量分析 |
| 2.3.2 ?分析 |
| 2.3.3 经济性分析 |
| 2.4 模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于TSPORC的内燃机余热回收系统研究 |
| 3.1 内燃机余热模型 |
| 3.2 TSPORC系统设计 |
| 3.2.1 TSPORC系统一般性参数设置 |
| 3.2.2 TSPORC系统可设计参数设置 |
| 3.2.3 TSPORC系统循环计算流程 |
| 3.3 TSPORC内燃机余热回收系统分析 |
| 3.3.1 DORC、PORC、TSPORC内燃机余热回收系统性能比较 |
| 3.3.2 TSPORC系统热力学性能分析 |
| 3.3.3 TSPORC系统经济性能分析 |
| 3.3.4 TSPORC提升内燃机性能 |
| 3.3.5 特定负载下TSPORC系统优化 |
| 3.4 TSPROC系统工质分析 |
| 3.4.1 纯工质对比 |
| 3.4.2 非共沸混合物分析 |
| 3.5 不同内燃机负载下TSPORC性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于T-CO_2-PRC的内燃机余热回收系统研究 |
| 4.1 液化天然气冷源模型 |
| 4.2 T-CO_2-PRC系统设计 |
| 4.2.1 参数设置 |
| 4.2.2 T-CO_2-PRC系统循环计算流程 |
| 4.3 T-CO_2-PRC内燃机余热回收系统分析 |
| 4.3.1 高温支路参数敏感性分析 |
| 4.3.2 低温支路参数敏感性分析 |
| 4.3.3 冷凝温度敏感性分析 |
| 4.4 不同内燃机负载下T-CO_2-PRC系统运行情况 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于人工神经网络的内燃机余热回收系统性能预测 |
| 5.1 人工神经网络 |
| 5.1.1 反向传播神经网络 |
| 5.1.2 径向基神经网络 |
| 5.1.3 自适应神经模糊系统 |
| 5.2 TSPORC内燃机余热回收系统ANN模型建立 |
| 5.2.1 模型设置 |
| 5.2.2 模型训练 |
| 5.2.3 性能评判标准 |
| 5.3 人工神经网络预测结果 |
| 5.3.1 BPNN性能预测模型 |
| 5.3.2 RBFNN性能预测模型 |
| 5.3.3 ANFIS性能预测模型 |
| 5.3.4 预测结果 |
| 5.4 相关性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 跨临界并行朗肯循环内燃机余热回收系统智能优化 |
| 6.1 优化模型 |
| 6.2 单目标优化结果 |
| 6.3 加权优化结果 |
| 6.4 多目标优化结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 跨临界并行朗肯循环内燃机余热回收系统智能优化 |
| 7.1 模型介绍 |
| 7.2 模型建立 |
| 7.2.1 换热器模型 |
| 7.2.2 泵和膨胀机模型 |
| 7.2.3 阻尼系数 |
| 7.2.4 模型验证 |
| 7.3 TSPORC内燃机余热回收系统动态分析结果 |
| 7.3.1 高温支路换热器动态响应结果 |
| 7.3.2 低温支路换热器动态响应结果 |
| 7.3.3 系统动态响应结果 |
| 7.3.4 负载跃阶系统动态响应结果 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 工作总结 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（8）特殊精馏热耦合强化技术研究进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 内部热耦合强化技术 |
| 1.1 热耦精馏技术 |
| 1.2 隔壁塔技术 |
| 1.3 侧线精馏技术 |
| 2 外部热耦合强化技术 |
| 2.1 热泵精馏技术 |
| 2.2 朗肯循环技术 |
| 2.3 差压热耦合技术 |
| 3 结语与展望 |
（9）双功能离子液体强化的长链酯合成反应萃取过程（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 研究思路 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 酯类的合成方法 |
| 2.1.1 羧酸和醇的直接酯化反应 |
| 2.1.2 酯交换反应 |
| 2.1.3 醛的缩合反应 |
| 2.1.4 醇的脱氢歧化反应 |
| 2.1.5 羧酸/烯烃的加成反应 |
| 2.2 直接酯化反应合成酯过程的催化剂 |
| 2.3 过程强化技术在酯合成过程的应用 |
| 2.3.1 反应精馏技术 |
| 2.3.2 反应萃取技术 |
| 2.4 离子液体概述 |
| 2.4.1 离子液体的发展过程 |
| 2.4.2 离子液体的种类和性质 |
| 2.5 离子液体在催化反应方向的研究 |
| 2.5.1 离子液体在酯化反应中应用 |
| 2.5.2 离子液体在酯交换反应中的应用 |
| 2.5.3 离子液体在其他有机反应和材料合成中的应用 |
| 2.6 离子液体在萃取分离中的应用 |
| 2.6.1 离子液体在共沸体系分离中的应用 |
| 2.6.2 离子液体在含复杂芳香族与脂肪族化合物体系中分离应用 |
| 2.6.3 离子液体在生物分子提取中的应用 |
| 2.6.4 离子液体在稀土金属的分离提纯中的应用 |
| 2.7 离子液体的腐蚀 |
| 2.7.1 金属腐蚀 |
| 2.7.2 离子液体的腐蚀性 |
| 2.8 文献总结 |
| 第3章 用于长链酯合成体系的离子液体筛选 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 离子液体性质的预测热力学模型COSMO模型 |
| 3.2.2 用于酯化反应体系的离子液体筛选方法 |
| 3.3 酯化反应体系的离子液体筛选实例研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 离子液体用于己酸丁酯体系的反应萃取 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验步骤与分析方法 |
| 4.2.3 COSMO-RS分析计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 含离子液体[BMIm][HSO_4]的三元液液相平衡 |
| 4.3.2 离子液体的催化剂功能的验证 |
| 4.3.3 己酸丁酯反应萃取合成的条件优化 |
| 4.3.4 离子液体在酯化体系的反应萃取机理的分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 离子液体用于异丁酸异丁酯合成体系的液液相平衡 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与仪器 |
| 5.2.2 实验步骤与分析方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 液液相平衡 |
| 5.3.2 COSMO-RS分析 |
| 5.3.3 选择性和分配系数分析 |
| 5.3.4 液液相平衡数据的关联拟合 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 离子液体用于异丁酸异丁酯反应萃取过程设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 反应萃取过程的概念设计 |
| 6.3 研究方法 |
| 6.3.1 基于NRTL模型的反应体系热力学分析 |
| 6.3.2 基于实验的反应动力学测定 |
| 6.3.3 基于gPROMS-Aspen联用的酯化反应反应萃取流程的设计 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 酯化反应体系热力学分析 |
| 6.4.2 酯化反应体系动力学 |
| 6.4.3 酯化反应反应萃取流程设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 离子液体在异丁酸异丁酯合成反应体系中的腐蚀 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 试剂与仪器 |
| 7.2.2 实验步骤与分析方法 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 腐蚀动力学 |
| 7.3.2 金属表面微观形貌 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 附录A |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（10）萃取精馏分离水-乙醇-异丁醇体系（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 共沸混合物及其分离方法 |
| 1.2.1 共沸混合物 |
| 1.2.2 共沸混合物的常用分离方法 |
| 1.3 低共熔溶剂 |
| 1.3.1 低共熔溶剂的概述 |
| 1.3.2 低共熔溶剂的物性 |
| 1.3.3 低共熔溶剂在萃取精馏中的应用 |
| 1.4 水-乙醇体系的研究背景 |
| 1.5 水-异丁醇体系的研究背景 |
| 1.6 水-乙醇-异丁醇体系的研究背景 |
| 1.7 汽液平衡数据关联方法 |
| 1.7.1 状态方程 |
| 1.7.2 活度系数模型 |
| 1.8 Aspen Plus软件及其应用 |
| 1.8.1 平衡级模型 |
| 1.8.2 Rad Frac模块 |
| 1.9 论文选题意义和研究内容 |
| 1.9.1 论文选题意义 |
| 1.9.2 论文研究内容 |
| 第二章 汽液平衡实验测定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂和仪器 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.3.1 汽液平衡釜 |
| 2.3.2 WS-2A型微量水分测定仪 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 气相采样分析 |
| 2.4.2 液相配置计算 |
| 2.5 实验测定方法 |
| 第三章 纯溶剂和混合溶剂应用于水-乙醇-异丁醇体系汽液平衡研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和仪器 |
| 3.2.2 实验测定方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 四元汽液平衡数据 |
| 3.3.2 五元汽液平衡数据 |
| 3.3.3 活度系数模型的建立 |
| 3.3.4 溶剂分离能力比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低共熔溶剂应用于水-乙醇-异丁醇体系汽液平衡研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和仪器 |
| 4.2.2 实验测定方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 五元汽液平衡数据 |
| 4.3.2 活度系数模型的建立 |
| 4.3.3 低共熔溶剂的分离效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 低共熔溶剂应用于水-乙醇-异丁醇分离的过程模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 过程设计 |
| 5.2.1 工艺流程图 |
| 5.2.2 方法模型的选择 |
| 5.2.3 二元相互作用参数 |
| 5.2.4 氯化胆碱物性参数确定 |
| 5.3 工艺参数灵敏度分析 |
| 5.3.1 理论板数的优化 |
| 5.3.2 进料位置的优化 |
| 5.3.3 回流比的优化 |
| 5.3.4 溶剂比和溶剂进料位置的优化 |
| 5.4 工艺过程模拟优化结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
| 学位论文数据集 |
四、Thermodynamic Investigation of the Azeotropic Mixture Composed of Water and Benzene（论文参考文献）
- [1]含离子液体的苯-乙醇体系等压气液相平衡的研究[D]. 赵思雨. 沈阳化工大学, 2021(02)
- [2]基于氢键机理的咪唑型ILs萃取分离含醇体系共沸物及工艺优化[D]. 徐颖. 青岛科技大学, 2021(01)
- [3]基于反应精馏的苯基乙基丙二酸二乙酯合成工艺研究[D]. 赵霏. 青岛科技大学, 2021(02)
- [4]基于非共沸混合工质的内燃机余热利用功冷联供系统性能研究[D]. 毛芸. 昆明理工大学, 2021(01)
- [5]离子液体作为萃取剂分离丙酮-甲醇共沸物系的研究[D]. 熊儒风. 沈阳化工大学, 2021(02)
- [6]季铵类离子液体分离乙腈-正丙醇共沸物系的研究[D]. 陈俊. 沈阳化工大学, 2021(02)
- [7]内燃机余热回收跨临界并行朗肯循环研究[D]. 支亮辉. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [8]特殊精馏热耦合强化技术研究进展[J]. 孙诗瑞,杨傲,石涛,申威峰. 化工学报, 2020(10)
- [9]双功能离子液体强化的长链酯合成反应萃取过程[D]. 曾谦. 华东理工大学, 2020(01)
- [10]萃取精馏分离水-乙醇-异丁醇体系[D]. 谭亚龙. 浙江工业大学, 2020(02)