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Vapor-liquid equilibrium properties from molecular simulation and experiment
Erscheinungsjahr
2015
Verknüpfte Titel
Beschreibungen/Notizen
Tag der Verteidigung: 09.12.2014
Paderborn, Univ., Diss., 2015
ger: In der vorliegenden Arbeit werden thermodynamische Größen durch molekulare Simulationund experimentelle Untersuchungen bestimmt. Es werden zwei neu konstruierte Versuchsanlagen vorgestellt, mit denen das Dampf-Flüssig Phasengleichgewicht (VLE) von Mischungen vermessen werden kann. Weiterhin wird eine Einführung in die molekulare Simulationgegeben, sowie die Peng-Robinson Zustandsgleichung (ZGL) diskutiert. Zudem wird die Erweiterung des Simulationstools ms2 mit der radialen Paarverteilungsfunktion vorgestellt.Eine Vielzahl an neuen Daten wird mit Hilfe der molekularen Simulation und experimenteller Untersuchungen für die Mischungen Stickstoff + Aceton und Sauerstoff + Aceton gewonnen. An diese Daten wird die Peng-Robinson ZGL für weiterführende Anwendungenangepasst. Weitere Kraftfelder werden für die beiden Siloxane Hexamethyldisiloxan und Octamethylcyclotetrasiloxan, für Decafluorobutan, sowie für Hydrazin und seine Derivate Monomethylhydrazin and 1,1-Dimethylhydrazine entwickelt und anhand von experimentellen Daten aus derLiteratur validiert. Für mehrere Mischungen mit Hydrazin werden die ungleichen Wechselwirkungen und die Peng-Robinson ZGL an experimentelle Daten aus der Literatur angepasst.Zudem werden Henrykonstanten für die Löslichkeit verschiedener Gase in flüssigem Hydrazin, Monomethylhydrazin und Dimethylhydrazin berechnet.Die Mischung Kohlenstoffdioxid + 2,2-Dimethyl-1-Propanol wird experimentell untersuchtund neue VLE Daten werden für die Temperaturen 333 und 353 K angegeben. Außerdemwird die Peng-Robinson ZGL an die gemessenen Punkte angepasst.
eng: Molecular simulation is applied in combination with experimental investigations to obtainthermodynamic properties. Two newly constructed experimental apparatuses for the measurement of the vapor-liquid equilibrium (VLE) behavior of mixtures are presented. Next, abrief introduction into molecular simulation, as well as into the Peng Robinson equation ofstate (EOS) is given. Furthermore, the integration of the radial distribution function into thesimulation tool ms2 is discussed. For the mixtures nitrogen + acetone and oxygen + acetone, a set of new VLE data are generated by molecular simulation and experiment. For further applications, the Peng-RobinsonEOS is adjusted to the obtained data. In addition, new force field models are developed for the siloxanes hexamethyldisiloxaneand octamethylcyclotetrasiloxane, for decafluorobutane, for hydrazine and for its derivativesmonomethylhydrazine as well as 1,1-dimethylhydrazine and validated with experimentaldata from the literature. Unlike dispersive interactions are adjusted to experimental datafrom the literature for various mixtures containing the hydrazines. Furthermore, the PengRobinson EOS is adjusted for these mixtures. Additionally, the Henrys law constant forthe solubility of different gases in liquid hydrazine, monomethylhydrazine and dimethylhydrazine is computed. The mixture carbon dioxide + 2,2-dimethyl-1-propanol is studied by experiment. New VLEdata for this mixture are reported for the two isotherms 333 and 353 K. The Peng-RobinsonEOS is adjusted to these data points as well.