Correlation of Vapor-liquid Equilibria of Binary Mixtures of Water and Alcohols by Using Free Energy-based Equation of state Mixing Rules = 자유에너지에 기초한 상태방정식의 혼합법칙에 의한 물과 알코올류의 2성분계 상평형의 상관성

국문 초록 (Abstract)

고압에서 물과 알코올류의 2성분계에 대한 기액평형의 상관성은 알코올의 탈수반응에서 특히 흥미있는 주제이다. 본 논문에서는 물과 9가지의 알코올 즉 methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, 1-hexanol, 그리고 cyclohexanol의 2성분계에 대하여 기액평형의 상관성을 제시하였다. 계산과정에서 자유에너지에 기초한 상태방정식의 혼합규칙들 중에서 W-S 모델과 MHV1 모델을 사용하였다. 상태방정식과 자유에너지를 결합한 혼합규칙이 온도에 독립적인 매개변수에 대해 넓은 온도와 압력 범위에서 실험치와 계산치가 잘 일치함을 알 수 있었다. 그러나 물 + 1-hexanol 계에 대하여 W-S 모델은 압력 기준으로 5.32 AAD%를 나타내었으나 MHV1 적용했을 때는 25 AAD% 이하의 결과를 가져오는 매개변수의 값을 찾아낼 수 없었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The correlation of vapor-liquid equilibrium(VLE) data for water and alcohols system under high pressure is of considerable interest, especially in the dehydration of alcohols. In this work, the correlation of the VLE data has been presented for the nine binary aqueous systems of alcohols. The nine systems considered here are those of methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, 1-hexanol and cyclohexanol mixed with water respectively. The expected values of the VLE were calculated by using the W-S and MHV1 free energy-based equation of state mixing rules (the W-S and MHV1 model). For all systems considered in this study except the system of water 1-hexanol, both models were in good agreement with experimental data over a wide range of temperatures and pressures, by taking advantage of the extracted values of temperature-independent parameters. For the system of water 1-hexanol system, however, 5.32% of the average absolute deviation(AAD) in pressure was produced by using W-S model, whereas no set of parameters could be extracted by using MHV1 model that resulted in an AAD in pressure less than 25%.