三成分易燃性部分互溶溶液兩液相區之閃火點預測

在Methanol + 2,2,4-Trimethylpentane + Toluene 的三成分溶液中，在 實驗部分已得絕大部分的濃度實驗點，利用NRTL、UNIQUAC 活性係數 方程式以及表4-1-4-3 的活性係數參數和表 4-4 的安東尼參數比較兩液相 區範圍實驗值與預測值之差距，另外再利用氣液平衡參數求得預測閃火 點值，與實驗值作比較，如圖4-7 及圖 4-8 所示，在預測曲線方面，本研 究使用雙成分溶液的雙成分參數來求得預測曲線，而在互溶區與兩液相 區預測結果發現，閃火點值及兩液相區範圍皆與實驗值接近。

圖4-7 中，利用 Gramajo de Doz 等人⁽³³⁾的活性係數參數求得的兩液 相區預測曲線（圖中紅色曲線）與真實溶液的曲線（圖中綠色曲線）相 差極大，其可能原因為Gramajo de Doz 等人⁽³³⁾的三成分活性係數參數是 假設於303.15K 及 1atm 情況下，但是溶解度與溫度的相關性極大，且在 兩液相區時其閃火點值約為-10℃與 Gramajo de Doz 等人⁽³⁰⁾的假設溫度 相差40℃，故造成如此的差距亦是合理的。

在估算三成分部分互溶溶液的兩液相區範圍時，建議使用液液平衡

（LLE）參數來估算兩液相區的端點及使用氣液平衡參數（VLE）來估算 閃火點，但在Methanol + 2,2,4-Trimethylpentane + Toluene 的三成分系統

為互溶混合溶液，因其本身為互溶混合溶液，本就不可能有液液平衡的 參數存在，而在此本研究使用氣液平衡參數來取代不存在的液液平衡參 數以求得三成分部分互溶的兩液相區範圍，雖然結果有些許誤差存在，

但其結果亦比完全無法求得來的好。

另外在圖4-8 中，可看出在兩液相區 Tie Line 上的閃火點皆呈現為定 值，圖中綠色點為實驗點，雖與Tie Line 有所偏差，但其偏差都在閃火點 實驗誤差 (±0.5℃) 之內，亦再次確認了於同一 Tie Line 上其閃火點為定 值的假設。

而在活性係數參數方面，一般在預測三成分部分互溶溶液閃火點 時，需使用三成分溶液的氣液平衡及液液平衡參數，但在本研究使用三 成分中兩兩雙成分溶液的雙成分參數，而其顯示出的預測結果亦相當不 錯，所以，假使沒有三成分溶液的氣液平衡及液液平衡參數時，可使用 三成分中兩兩雙成分溶液的雙成分參數來取代不足的三成分參數，應用 上較不受限於文獻參數缺乏。

Methanol + 2,2,4-Trimethylpentane + Toluene

UNIQUAC LLE+VLE UNIQUAC (Gramajo.) Inmiscible Exp. data miscible Exp. data

圖 4-7 Methanol + 2,2,4-Trimethylpentane + Toluene 三成分部分互溶混合 溶液兩液相區範圍實驗值與預測值比較

Flashpoint (0 C)

Methanol Toluene

Methanol + 2,2,4-Trimethylpentane + Toluene

UNIQUAC LLE+VLE Immiscible exp. data NRTL LLE+VLE

圖 4-8 Methanol + 2,2,4-Trimethylpentane + Toluene 三成分部分互溶混合

4.3.2 Acetone、Methanol、n-Decane

在Acetone + Methanol + n-Decane 三成分部分互溶混合溶液中，在實 驗部分已得實驗點如圖4-9 所示，其中，黑色點代表兩液相區實驗點，紅 色點代表互溶區實驗點。

Acetone + Methanol + n-Decane

Acetone

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Methanol

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

n-Decane

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

Inmiscible Exp. data Miscible Exp. data

圖 4-9 Acetone + Methanol + n-Decane 三成分部分互溶混合溶液兩液相 區範圍實驗值

第四節 三成分易燃性部分互溶溶液之閃火點預測