醇胺水溶液表面张力的实验和理论研究

用ZBY-1型全自动表面张力仪测定288-353K温度范围内，DEA-MDEA、MEA-MDEA、DEA-AMP和MEA-AMP等混合醇胺水溶液的表面张力，确定表面熵和表面焓等热力学性质；应用密度梯度理论和微扰链统计缔合流体理论，建立同时适用于多元体系相平衡和界面性质研究的状态方程，以相平衡和表面张力实验数据关联模型参数，在此基础上预测醇胺纯液体、醇胺水溶液以及混合醇胺水溶液的汽液相平衡和表面张力。结合实验测定和理论关联预测，阐明醇胺水溶液的本体性质和界面性质与温度和醇胺浓度之间的关系，从而为CO2醇胺吸收工艺中涉及相平衡和界面性质的设计提供实验数据及理论依据。

本研究的主要内容是测定DEA-MDEA、MEA-MDEA、DEA-AMP 和MEA-AMP 等混合醇胺水溶液的表面张力；同时，在理论层次上建立非均相状态方程，以描述醇胺吸收剂水溶液的本体和界面性质；从而为CO2 醇胺吸收工艺中涉及相平衡和界面性质的设计提供实验数据及理论依据。项目已按计划书中的计划要点执行：. 在实验研究方面，(1) 系统测定了MDEA、MEA、DEA和PZ等4种醇胺水溶液以及MDEA-MEA、MDEA-DEA、MDEA-PZ、AMP-MEA、AMP-DEA、AMP-PZ等6种复配醇胺水溶液的表面张力，(2) 系统测定了上述6种复配水溶液吸收CO2后的表面张力。实验成果可为醇胺吸收工艺中涉及界面性质和增强传质的设计提供大量基础数据；在理论研究方面，(1) 结合PC-SAFT和密度梯度理论，建立了可同时描述水溶液体系的相平衡和界面性质的非均相状态方程，并对MDEA、DEA、MEA水溶液和MDEA-MEA水溶液体系的相平衡和界面性质进行了研究，(2) 针对CO2，在PC-SAFT 的基础上，将CO2 处理为似缔合分子，建立了适用于CO2-醇类体系的交叉缔合模型。理论成果可为醇胺吸收工艺中涉及相平衡和界面性质的设计提供理论依据。. 项目共完成论文23 篇，均已发表，15 篇被SCI 收录，其中国际期刊论文11 篇(J. Phys. Chem.C 1 篇； Fluid Phase Equilibria 3 篇；J. Chem. Thermodyn.3篇；Chem. Eng. Technol.1篇, J. Mol. Liquids 3篇 )；中国化学和化学学报等国内权威期刊论文4篇。核心期刊和会议共7篇。部分研究成果获广东省自然科学二等奖1项。在基金资助下，共指导12名研究生完成毕业论文。顺利地完成了计划书各项内容，适当增加了醇胺水溶液及其CO2吸收液的粘度性质的实验测定及理论研究。