AbstractCombined chemical and vapor

Abstract
Combined chemical and vapor–liquid equilibrium (ChVLE) data for the ternary system ethylene + water + ethanol are required for the conceptual design of a reactive separation process to obtain ethanol by the hydration of ethylene. Due to the absence of experimental data for the combined ChVLE of the reacting system, molecular simulation looks appealing to predict such data. In this work, the reaction-ensemble Monte Carlo (RxMC) method was used to calculate the chemical equilibrium of the ternary system in the vapor phase, and the reactive Gibbs-ensemble Monte Carlo (RxGEMC) method was used to calculate its combined ChVLE. A set of previously validated Lennard-Jones plus point-charge potential models were employed for ethylene, water, and ethanol. The RxMC predictions for the vapor-phase chemical equilibrium composition of the ternary system and the equilibrium conversion of ethylene to ethanol, at 200 °C and pressures of 30, 40, 50, and 60 atm, were found to be in good agreement with predictions made by use of a previously proposed thermodynamic model that combines the Peng–Robinson–Stryjek–Vera equation of state, the Wong–Sandler mixing rules, and the UNIQUAC activity coefficient model. The RxGEMC simulations were used to predict the reactive phase diagram (two-dimensional graph of pressure versus transformed liquid and vapor-phase ethylene mole fractions) at 200 °C. In contrast to the thermodynamic model, molecular simulation predicts a wider reactive phase diagram (due to a reactive dew-point line much richer in ethylene). However, these two independent approaches were found to be in very good agreement with regard to the predicted bubble-point line of the reactive phase diagram and the approximate location of the reactive critical point.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อข้อมูลรวมไอของเหลว และเคมีสมดุล (ChVLE) สำหรับระบบสามเอทิลีน + น้ำ + เอทานอลจำเป็นสำหรับการออกแบบแนวคิดของกระบวนการแยกปฏิกิริยาเพื่อให้ได้เอทานอล โดยไล่น้ำของเอทิลีน การจำลองโมเลกุลดูไม่สนใจทำนายข้อมูลดังกล่าวเนื่องจากขาดข้อมูลทดลองสำหรับ ChVLE รวมของปฏิกิริยา ในงานนี้ วิธี Monte Carlo (RxMC) วงดนตรีปฏิกิริยาที่ใช้ในการคำนวณสมดุลเคมีของระบบสามในเฟสไอ และวิธี Gibbs ensemble Monte Carlo (RxGEMC) ปฏิกิริยาที่ใช้ในการคำนวณ ChVLE รวมของ ชุดตรวจก่อนหน้านี้ Lennard-โจนส์บวกค่าธรรมเนียมจุดรุ่นอาจถูกว่าจ้างเอทิลีน น้ำ และเอทานอล คาดคะเน RxMC อย่างไอเฟสสมดุลเคมีสมดุลแปลงของเอทิลีนเอทานอล ที่ 200 ° C และความดัน 30, 40, 50 และ 60 และระบบสามเอ็ม พบจะอยู่ในข้อตกลงที่ดีกับการคาดการณ์โดยใช้แบบจำลองขอบนำเสนอก่อนหน้านี้ที่รวมสมการเปิง – โรบินสัน – Stryjek – หางของรัฐ กฎการผสมวง – แซนด์เลอร์ และโมเดล UNIQUAC กิจกรรมสัมประสิทธิ์การ ใช้แบบจำลอง RxGEMC ในการทำนายปฏิกิริยาเฟสไดอะแกรม (สองกราฟของแรงดันเทียบกับเศษโมลการเอทิลีนของเหลวและไอน้ำระยะแปร) ที่ 200 องศาเซลเซียส ตรงข้ามรูปขอบ การจำลองโมเลกุลทำนายกว้างกว่าปฏิกิริยาเฟสไดอะแกรม (เนื่องจากปฏิกิริยา dew-จุดบรรทัดมากยิ่งขึ้นในเอทิลีน) อย่างไรก็ตาม วิธีอิสระสองเหล่านี้พบอยู่ในข้อตกลงที่ดีมากเกี่ยวกับบรรทัดการคาดการณ์จุดฟองของไดอะแกรมขั้นตอนปฏิกิริยาและตำแหน่งโดยประมาณของจุดสำคัญปฏิกิริยา

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อเคมีรวมและสมดุลไอเหลว (ChVLE) ข้อมูลสำหรับระบบประกอบไปด้วยเอทิลีน + น้ำ + เอทานอลที่จำเป็นสำหรับการออกแบบแนวคิดของกระบวนการแยกปฏิกิริยาที่จะได้รับเอทานอลโดยความชุ่มชื้นของเอทิลีน
เนื่องจากขาดข้อมูลการทดลองสำหรับ ChVLE รวมของระบบปฏิกิริยาที่จำลองโมเลกุลดูน่าสนใจที่จะคาดการณ์ข้อมูลดังกล่าว ในงานนี้ปฏิกิริยา-ชุด Monte Carlo (RxMC) วิธีการที่ใช้ในการคำนวณสมดุลเคมีของระบบประกอบไปด้วยในขั้นตอนการไอและปฏิกิริยากิ๊บส์-ชุด Monte Carlo (RxGEMC) วิธีการที่ใช้ในการคำนวณ ChVLE รวมของ ชุดของการตรวจสอบก่อนหน้านี้ Lennard โจนส์จุดบวกค่าใช้จ่ายที่อาจเกิดขึ้นแบบที่ถูกว่าจ้างสำหรับเอทิลีน, น้ำและเอทานอล การคาดการณ์ RxMC สำหรับไอเฟสองค์ประกอบสมดุลเคมีของระบบประกอบไปด้วยและการแปลงสมดุลของเอทิลีนเอทานอลที่ 200 องศาเซลเซียสและความกดดันของ 30, 40, 50, และ 60 ตู้เอทีเอ็มพบว่ามีอยู่ในข้อตกลงที่ดีกับการคาดการณ์ ทำโดยการใช้รูปแบบที่นำเสนอก่อนหน้านี้ทางอุณหพลศาสตร์ที่รวมสม Peng-โรบินสัน Stryjek-Vera ของรัฐวงศ์แซนด์เลอกฎผสมและกิจกรรม UNIQUAC รูปแบบค่าสัมประสิทธิ์ จำลอง RxGEMC ถูกนำมาใช้ในการทำนายเฟสไดอะแกรมปฏิกิริยา (กราฟสองมิติของความดันเมื่อเทียบกับการเปลี่ยนของเหลวและไอเฟสเศษส่วนโมลเอทิลีน) ที่ 200 องศาเซลเซียส ในทางตรงกันข้ามกับรูปแบบทางอุณหพลศาสตร์จำลองโมเลกุลคาดการณ์เฟสไดอะแกรมปฏิกิริยาที่กว้างขึ้น (เนื่องจากสายน้ำค้างจุดปฏิกิริยามากยิ่งขึ้นในเอทิลีน) แต่ทั้งสองวิธีการที่เป็นอิสระพบว่ามีอยู่ในข้อตกลงที่ดีมากในเรื่องเกี่ยวกับเส้นฟองจุดคาดการณ์ของเฟสไดอะแกรมปฏิกิริยาและตำแหน่งโดยประมาณของจุดที่สำคัญปฏิกิริยา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รวมบทคัดย่อสารเคมีและของเหลวไอสมดุล– ( chvle ) ข้อมูลสำหรับประกอบไปด้วยระบบน้ำเอทานอลเอทิลีนที่จําเป็นสําหรับการออกแบบของกระบวนการแยกปฏิกิริยาเพื่อให้ได้เอทานอล โดยปริมาณเอทธิลีน เนื่องจากไม่มีข้อมูลสำหรับการทดลอง chvle รวมของโมเลกุลปฏิกิริยาระบบจำลองดูน่าสนใจเพื่อทำนายข้อมูลดังกล่าว ในงานนี้วงดนตรีของ Monte Carlo ( rxmc ) ได้ใช้วิธีการคำนวณสมดุลเคมีของระบบเทอร์นารีในไอเฟส และ reactive กิ๊บส์ทั้งมวล Monte Carlo ( rxgemc ) ได้ใช้วิธีการคำนวณการรวมกัน chvle . ชุดก่อนหน้านี้ เลนนาร์ด โจนส์ จุดบวกค่าบริการตรวจสอบรุ่นที่มีศักยภาพได้แก่เอทิลีน , น้ำและเอทานอลการ rxmc คำทำนายสำหรับไอเฟสสมดุลเคมี ส่วนประกอบของระบบเทอร์นารีและสมดุลการเปลี่ยนแปลงของธิลเอทานอลที่ 200 องศา C และความดัน 30 , 40 , 50 และ 60 เอทีเอ็ม พบว่า มีความสอดคล้องกับการคาดการณ์ที่ทำโดยการใช้ก่อนหน้านี้เสนออุณหพลศาสตร์แบบที่รวมเผิง ) โรบินสัน - stryjek –ว่านหางจระเข้สมการของรัฐส่วนวง–แซนด์เลอร์ผสมกฎ และกิจกรรมระหว่างโมเลกุลของทั้งสองรุ่น การ rxgemc จำลองเพื่อใช้ทำนายปฏิกิริยาเฟสไดอะแกรม ( กราฟสองมิติของความดันและเปลี่ยนของเหลวและไอเฟสเอทิลีนไฝเศษส่วน ) ที่ 200 องศา ในทางตรงกันข้ามกับรูปแบบ ,โมเลกุลจำลองคาดการณ์ระยะกว้างเป็นแผนภาพ ( เนื่องจากการปฏิกิริยาจุดน้ำค้างสายดีขึ้นในเอธิลีน ) อย่างไรก็ตาม ทั้งสองวิธี พบว่า เป็นอิสระดี ข้อตกลงเกี่ยวกับการทำนายฟองเส้นจุดสีรีแอกทีฟเฟสไดอะแกรมและตำแหน่งโดยประมาณของจุดที่สำคัญมีปฏิกิริยา