基于新UNIFAC基團(tuán)的尼龍66鹽溶解度的計(jì)算方法

顧雪萍，田璐璐，馮連芳，張才亮（浙江大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310027）

基于新UNIFAC基團(tuán)的尼龍66鹽溶解度的計(jì)算方法

顧雪萍，田璐璐，馮連芳，張才亮
（浙江大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310027）

摘要：尼龍66（PA66）鹽在水中溶解度的準(zhǔn)確計(jì)算是尼龍66聚合過(guò)程模型化基礎(chǔ)。選擇UNIFAC活度系數(shù)方法，針對(duì)PA66聚合體系對(duì)組分進(jìn)行基團(tuán)劃分，定義的新基團(tuán)為羧基和氨基形成的締合基團(tuán)（—CH2COO?·+H3NCH2—）、羧基與其相鄰的亞甲基（—CH2COOH）。利用PA66鹽-水的固液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及PA66鹽的熔點(diǎn)和熔化焓，回歸得到UNIFAC模型的基團(tuán)交互作用參數(shù)?；跇?gòu)建的UNIFAC物性模型預(yù)測(cè)了0～100℃范圍內(nèi)PA66鹽在水中的溶解度，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均相對(duì)誤差為2.1%；采用該模型進(jìn)一步計(jì)算工業(yè)操作條件（120℃）下的鹽濃度，與Aspen自帶參數(shù)的UNIFAC模型比較，其誤差從20%左右降到5%以下。

關(guān)鍵詞：尼龍66鹽；水溶液；溶解度；UNIFAC模型；UNIFAC基團(tuán)

2015-08-03收到初稿，2015-12-09收到修改稿。

聯(lián)系人：馮連芳。第一作者：顧雪萍（1972—），女，博士，副研究員。

Received date: 2015-08-03.

引　言

尼龍66（PA66）以其優(yōu)越的性能而被廣泛應(yīng)用于電子、汽車、紡織等領(lǐng)域，世界PA66的產(chǎn)能集中在歐美國(guó)家，國(guó)內(nèi)產(chǎn)能最大的河南平頂山神馬集團(tuán)僅為20萬(wàn)～30萬(wàn)噸，單線產(chǎn)能低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求[1]。對(duì)PA66聚合過(guò)程建立模型，消化吸收和改造所引進(jìn)的工藝和裝置是提升產(chǎn)能的有效辦法。

根據(jù)PA66生產(chǎn)工藝流程，PA66鹽溶液在濃縮槽中升溫濃縮，若溫度過(guò)低，溶解鹽以固體鹽形式析出，若溫度過(guò)高，鹽溶液開始聚合；在高溫高壓聚合過(guò)程中，隨著溫度的升高和反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，系統(tǒng)中的水和PA66鹽的含量均下降，PA66鹽在水中的溶解度決定了體系中水的脫除速率。反應(yīng)體系中存在溶解鹽、二聚體、己二酸、產(chǎn)物PA66、低聚物、小分子水、CO2和NH3、易揮發(fā)物己二胺等組分。因此針對(duì)PA66聚合過(guò)程確定合適的溶解度計(jì)算模型及準(zhǔn)確的模型參數(shù)尤為重要。

對(duì)組分的基團(tuán)進(jìn)行劃分，定義新基團(tuán)并回歸參數(shù)，得到準(zhǔn)確的尼龍66鹽在水中的溶解度，為實(shí)現(xiàn)尼龍66生產(chǎn)過(guò)程的工藝優(yōu)化提供指導(dǎo)。

1　物性計(jì)算方法選擇和參數(shù)確定

熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算模型有兩類，一是活度系數(shù)模型，二是狀態(tài)方程模型。前者不考慮液體的可壓縮性，適用于極性較強(qiáng)的體系；后者適用于非極性分子，可壓縮流體[2]。而逐步聚合體系的單體大都是極性類物質(zhì)，故對(duì)于PA66聚合體系選擇活度系數(shù)模型比較合適。

活度系數(shù)模型采用活度系數(shù)修正了假設(shè)理想溶液狀態(tài)下的Raoult定律，Schaffer等[3]采用Flory-Huggins（FH）模型僅計(jì)算了尼龍熔融縮聚過(guò)程中水的活度系數(shù)，目前不能準(zhǔn)確知道PA66體系聚合物-溶劑交互作用參數(shù)，該模型不適用。Chen[4]將NRTL模型[5]和FH模型組合起來(lái)應(yīng)用于聚合物體系，提出了Poly-NRTL模型，模型涉及多個(gè)二元交互作用參數(shù)；Seavey等[6]采用此模型提出了適用于水/己內(nèi)酰胺/PA6混合物的相平衡模型，該模型適用的溫度和組成范圍較寬，可利用原有的NRTL模型數(shù)據(jù)庫(kù)，但是其二元交互作用參數(shù)通常由平衡數(shù)據(jù)回歸或者預(yù)測(cè)模型得到，其應(yīng)用有一定的局限性。UNIFAC模型由Fredenslund等[7]提出，對(duì)于PA66聚合體系，由于文獻(xiàn)相平衡數(shù)據(jù)的缺乏，且系統(tǒng)中存在多個(gè)組分，實(shí)驗(yàn)測(cè)定存在困難，采用數(shù)據(jù)回歸關(guān)聯(lián)系數(shù)的模型受到很大限制，而基于基團(tuán)貢獻(xiàn)法的UNIFAC物性模型具有預(yù)測(cè)功能，處理復(fù)雜體系更具優(yōu)勢(shì)。UNIFAC模型應(yīng)用廣泛[8-11]，選擇UNIFAC物性模型計(jì)算物性和組分相平衡。

UNIFAC模型提出活度系數(shù)作為多組分組成和溫度的函數(shù)方程，分為兩部分表示。

式中，Z為配位數(shù)。對(duì)于液體，Z = 10；純組分的參數(shù)ri和qi由基團(tuán)的體積參數(shù)Rk和表面積參數(shù)Qk求得，而Rk和Qk由Bondi[12]給出的基團(tuán)體積Vwk和表面積Awk計(jì)算得到。

式中，anm和amn為基團(tuán)交互作用參數(shù)，anm≠amn，必須由相平衡的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得，單位為K；T為體系的溫度，單位為K。

基團(tuán)體積參數(shù)Rk和表面積參數(shù)Qk是UNIFAC物性模型的重要參數(shù)，與基團(tuán)本身的大小和尺寸有關(guān)，其值取決于基團(tuán)的劃分和參數(shù)值計(jì)算方法的可靠性?；鶊F(tuán)劃分時(shí)基團(tuán)應(yīng)盡可能小，但是劃分的基團(tuán)又必須能夠影響分子的性質(zhì)。Lohmann等[11]、孫曉波[13]和曾思[14]針對(duì)研究體系組分定義新的基團(tuán)，修正后UNIFAC模型預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差較小，預(yù)測(cè)結(jié)果較好。與以上經(jīng)驗(yàn)式的基團(tuán)劃分不同，Wu 等[15]嘗試采用量子力學(xué)分子軌道計(jì)算軟件對(duì)分子中基團(tuán)和原子的電荷進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)所劃分的基團(tuán)呈電中性和每個(gè)基團(tuán)是最小單元的原則，從理論上給出了基團(tuán)劃分的準(zhǔn)則。Gong等[8]和Lü等[10]認(rèn)為新劃分基團(tuán)的Rk和Qk結(jié)構(gòu)參數(shù)具有加和性，并且相似基團(tuán)的結(jié)構(gòu)參數(shù)相同，根據(jù)此假設(shè)可以由Bondi法[12]計(jì)算得到新定義基團(tuán)的Rk和Qk；趙亞軍等[16]提出一種基于元素和化學(xué)鍵的快速計(jì)算分子體積和表面積的方法，將構(gòu)成分子的元素和化學(xué)鍵作為貢獻(xiàn)單元，所計(jì)算分子體積和表面積參數(shù)的平均相對(duì)誤差分別為2.02%、2.84%，該方法簡(jiǎn)單快速，應(yīng)用范圍更廣。基團(tuán)的劃分和準(zhǔn)確合理的計(jì)算方法是獲得可靠的基團(tuán)體積參數(shù)和表面積參數(shù)值的關(guān)鍵。

anm為UNIFAC物性模型的基團(tuán)交互作用參數(shù)，由相平衡的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到，其值取決于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否可靠[17]。根據(jù)相平衡原理，忽略壓力和熱容差的影響，并用熔點(diǎn)和熔化焓代替三相點(diǎn)溫度及其焓變后，可得到溶質(zhì)的溶解度方程[7]。

由式(12)可知，根據(jù)相平衡數(shù)據(jù)，只要有組分i的摩爾分?jǐn)?shù)xi，結(jié)合純組分i的熔點(diǎn)及熔化焓，就可以計(jì)算活度系數(shù)γi，利用UNIFAC活度系數(shù)方程式(1)就可以回歸得到基團(tuán)交互作用參數(shù)。

2　基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的測(cè)定

2.1PA66鹽的溶解度測(cè)定

2.1.1實(shí)驗(yàn)儀器及原料溶解釜，自制50 ml；CH1015型超級(jí)恒溫水浴槽；85-1型恒溫磁力攪拌器；精密溫度計(jì)，量程為0～50、50～100℃，精度為±0.05℃；AL204型電子天平，精度為±0.1 mg。實(shí)驗(yàn)所用的原料PA66鹽為BASF公司提供產(chǎn)品，室溫下存放于干燥器中；己二酸和己二胺皆為市售，純度為分析純以上；水為實(shí)驗(yàn)室自制去離子二次蒸餾水。

2.1.2實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)步驟動(dòng)態(tài)法測(cè)定溶解度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，溶解釜由玻璃制成，夾套中通循環(huán)水，由超級(jí)恒溫水浴控制其溫度，體系溫度由插入物料中的精密溫度計(jì)測(cè)定。溶解釜中的耐腐蝕磁力攪拌轉(zhuǎn)子連續(xù)攪拌以促進(jìn)溶解并使固液兩相快速達(dá)到平衡，并且外接冷凝管以防止溶劑的揮發(fā)。

圖1　PA66鹽溶解度測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置Fig.1　Solubility measurement apparatus of PA66-salt 1—thermostatic bath; 2—dissolution vessel; 3—thermometer; 4—condenser tube; 5—magnetic stirrer sub; 6—magnetic stirrer

用電子天平準(zhǔn)確稱量一定量的溶質(zhì)和一定量的去離子水加入到溶解釜中；依次開啟冷卻水、恒溫磁力攪拌器、超級(jí)恒溫水浴開關(guān)，充分?jǐn)嚢韫桃簝上囿w系；控制超級(jí)恒溫水浴的升溫速率，用精密溫度計(jì)測(cè)定溶解釜中的溫度；當(dāng)體系由渾濁變?yōu)槌吻鍟r(shí)，即為該溶質(zhì)的溶解溫度。

2.1.3實(shí)驗(yàn)方法和裝置的可靠性驗(yàn)證為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法和裝置測(cè)定數(shù)據(jù)的可靠性，如圖2所示，測(cè)定己二酸在水中的溶解度，并與文獻(xiàn)值[18]比較。由圖2可見，在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，測(cè)定值與文獻(xiàn)值吻合，該實(shí)驗(yàn)方法和裝置測(cè)得的溶解度數(shù)據(jù)可靠。

圖2　己二酸在水中的溶解度實(shí)驗(yàn)值與文獻(xiàn)值的比較Fig.2　Experimental solubility of adipic acid in water compared with data in literature

2.1.4PA66鹽在水中的溶解度數(shù)據(jù)測(cè)定的PA66鹽在水中的溶解度數(shù)據(jù)見表1，其中x為溶質(zhì)的溶解度，以摩爾分?jǐn)?shù)表示。

表1　PA66鹽在水中的溶解度實(shí)驗(yàn)測(cè)定值Table 1　Solubility of PA66-salt in water

2.2PA66鹽的熔點(diǎn)和熔化焓測(cè)定

文獻(xiàn)[19-20]給出PA66鹽的熔點(diǎn)為195℃±5℃，而其熔化焓數(shù)據(jù)并沒有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。采用DSC測(cè)定PA66鹽的熔點(diǎn)和熔化焓，為UNIFAC模型參數(shù)回歸提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

取一定量的PA66鹽置于真空烘箱中干燥12 h冷卻后，用精度為0.01 mg的分析天平準(zhǔn)確稱取2～3 mg的樣品制樣，在PE-DSC7型差示掃描量熱儀中以5℃·min?1的升溫速率從100℃升溫到350℃，其結(jié)果如圖3所示。

圖3　PA66鹽的熱流曲線Fig.3　Heat flux curve of PA66-salt sample

當(dāng)溫度升至207℃時(shí)，PA66鹽開始聚合，不能得到完整的PA66鹽DSC熔化熱曲線。將PA66 鹽DSC熔化熱曲線近似看成是對(duì)稱的，采用如圖3所示方法，先積分195.8～206.1℃溫度區(qū)間，得熔化熱H1=157.89 J·g?1；再積分186.9～206.1℃溫度區(qū)間，得熔化熱H2=204.58 J·g?1；最后積分100.9～186.9℃溫度區(qū)間，得熔化熱H3=4.34 J·g?1。采用以上假設(shè)，PA66鹽的熔化焓H=H1+ 2(H3+H2?H1)= 259.97 J·g?1，摩爾質(zhì)量MPA66-salt= 262.35 g·mol?1，轉(zhuǎn)化為摩爾熔化焓ΔHMfus= HMPA66-salt=68200.0 J·mol?1。PA66鹽的熔點(diǎn)TM=202.5℃=475.6 K。

3　UNIFAC模型及參數(shù)確定

3.1基團(tuán)的劃分和定義

反應(yīng)體系中組分基團(tuán)的劃分是否合理是UNIFAC模型估算物性準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，需根據(jù)聚合體系中組分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行基團(tuán)的合理劃分。涉及的化合物和官能團(tuán)及其結(jié)構(gòu)式列于表2。

表2　PA66聚合過(guò)程中所涉及的化合物及其官能團(tuán)Table 2　Components and function groups involved in PA66 production process

現(xiàn)有的基團(tuán)不能準(zhǔn)確定義PA66鹽的結(jié)構(gòu)。將羧基和氨基形成的締合基團(tuán)（—CH2COO?·+H3NCH2－）、羧基與其相鄰的亞甲基（—CH2COOH）分別定義為新的UNIFAC基團(tuán)。

UNIFAC模型中已存在羧基（—COOH）和酰胺鍵基團(tuán)（—CONHCH2—），考慮到羧基對(duì)相鄰亞甲基的影響，需要重新定義新的基團(tuán)—CH2COOH；而新定義的羧基和氨基形成的締合基團(tuán)（—CH2COO?·+H3NCH2—）則為SOL-SALT 和DIS-SALT的特征基團(tuán)。

3.2表面積參數(shù)和體積參數(shù)的計(jì)算

體系中涉及的常規(guī)組分含有的基團(tuán)數(shù)目，及所劃分基團(tuán)的體積參數(shù)和表面積參數(shù)見表3。

新定義基團(tuán)的體積參數(shù)Rk和面積參數(shù)Qk值可由結(jié)構(gòu)參數(shù)具有加和性的性質(zhì)近似計(jì)算。

以上涉及的基團(tuán)、元素和化學(xué)鍵的體積參數(shù)和表面積參數(shù)值采用Bondi法[12]及元素和化學(xué)鍵法[16]中的文獻(xiàn)值計(jì)算。

3.3基團(tuán)交互作用參數(shù)的回歸

UNIFAC模型參數(shù)回歸可以在Aspen軟件的Regression模塊中完成，輸入的PA66鹽溶解平衡方程式如下

參數(shù)回歸過(guò)程中需要定義體系中所需要的基團(tuán)結(jié)構(gòu)和組分基團(tuán)數(shù)目，以及PA66鹽-水固液相平衡數(shù)據(jù)和PA66鹽的熔點(diǎn)和熔化焓數(shù)據(jù)，回歸得到基團(tuán)交互作用參數(shù)。

基團(tuán)參數(shù)Qk和Rk來(lái)自Aspen plus數(shù)據(jù)庫(kù)和自定義計(jì)算值，以及組分基團(tuán)的劃分見表3；二元體系PA66鹽-水固液相平衡數(shù)據(jù)采用本實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，見表1，其溫度范圍為305.45～363.05 K。在PA66鹽物性估算的基礎(chǔ)上回歸基團(tuán)交互作用參數(shù)aij值，見表4。

表3　組分基團(tuán)的劃分及其體積參數(shù)和表面積參數(shù)Table 3　Group identifications of components and group volume and area parameters

表4　UNIFAC模型的基團(tuán)交互作用參數(shù)Table 4　Binary interaction parameters for UNIFAC model

4　模型驗(yàn)證

4.1PA66鹽在水中的溶解度計(jì)算

為驗(yàn)證模型及參數(shù)的準(zhǔn)確性，對(duì)0～100℃范圍內(nèi)PA66鹽在水中的溶解度進(jìn)行模擬計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較，結(jié)果見表5，其平均相對(duì)誤差A(yù)ADP 為2.1%。其中，AADP表示相對(duì)誤差百分?jǐn)?shù)。

表5　PA66鹽-水溶解度模擬值與實(shí)驗(yàn)值比較Table 5　Comparison of simulation data and experiment data of solubility of PA66-salt and H2O

4.2濃縮槽內(nèi)鹽濃度的模擬

由PA66的聚合工藝過(guò)程知，PA66聚合過(guò)程涉及汽液平衡。為了驗(yàn)證由PA66鹽-水固液平衡數(shù)據(jù)回歸參數(shù)后的UNIFAC模型能否應(yīng)用于PA66聚合體系，考慮到鹽濃縮過(guò)程涉及PA66鹽-水的汽液平衡，模擬不同工業(yè)操作條件下的鹽濃度，并與工廠數(shù)據(jù)對(duì)比，其結(jié)果見表6。

表6　工業(yè)操作條件下鹽濃度計(jì)算值與測(cè)量值的比較Table 6　Comparison between calculation data and measurement data of salt concentration under industrial conditions

表6中，第2列為工廠濃縮槽出口鹽濃度數(shù)據(jù)；第3列為將PA66鹽重新劃分基團(tuán)，由固液平衡數(shù)據(jù)回歸參數(shù)后UNIFAC物性模型的模擬結(jié)果；第5列為未考慮PA66鹽的離子絡(luò)合結(jié)構(gòu)，采用數(shù)據(jù)庫(kù)中的基團(tuán)和參數(shù)的模擬結(jié)果。采用Aspen中默認(rèn)基團(tuán)的UNIFAC模型計(jì)算結(jié)果誤差為20%左右，而采用劃分新基團(tuán)回歸參數(shù)后的UNIFAC模型，計(jì)算結(jié)果相對(duì)誤差大大降低，其值小于5%。

5　結(jié)　論

PA66聚合體系為極性體系，選擇活度系數(shù)模型；由于文獻(xiàn)相平衡數(shù)據(jù)的缺乏，且系統(tǒng)中存在多個(gè)組分，實(shí)驗(yàn)測(cè)定困難，基于基團(tuán)貢獻(xiàn)法的UNIFAC物性模型具有預(yù)測(cè)功能，其更具吸引力，選擇UNIFAC活度系數(shù)模型計(jì)算物性和尼龍66鹽的溶解度。

UNIFAC模型中包含基團(tuán)體積參數(shù)、表面積參數(shù)和基團(tuán)交互作用參數(shù)3個(gè)參數(shù)。基團(tuán)體積參數(shù)和表面積參數(shù)值與分子大小和形狀有關(guān)，其值取決于基團(tuán)的劃分；基團(tuán)交互作用參數(shù)由相平衡數(shù)據(jù)回歸得到。

實(shí)驗(yàn)測(cè)定回歸參數(shù)所需的PA66鹽-水的固液平衡數(shù)據(jù)和PA66鹽的熔點(diǎn)及熔化焓；對(duì)體系組分進(jìn)行基團(tuán)劃分，定義的新基團(tuán)為羧基和氨基形成的締合基團(tuán)（—CH2COO?·+H3NCH2—）、羧基與其相鄰的亞甲基（—CH2COOH），計(jì)算新定義基團(tuán)的體積參數(shù)和表面積參數(shù)；回歸UNIFAC模型的基團(tuán)交互作用參數(shù)。

用回歸參數(shù)后的UNIFAC物性模型模擬0～100℃范圍內(nèi)PA66鹽-水的固液平衡溶解度，與實(shí)驗(yàn)值的平均相對(duì)誤差為2.1%；采用該模型進(jìn)一步計(jì)算了工業(yè)操作條件下的鹽濃度，其相對(duì)誤差為5%以下。

符號(hào)說(shuō)明

AADP ——相對(duì)誤差百分?jǐn)?shù)

a ——基團(tuán)交互作用參數(shù)，K

H ——熔化焓或熔化熱，J·g?1

ΔH ——摩爾熔化焓，J·mol?1

M ——摩爾質(zhì)量，g·mol?1

Qk——基團(tuán)的面積參數(shù)

q ——純組分的面積參數(shù)

R ——?dú)怏w常數(shù)，8.314 J·mol?1·K?1

Rk——基團(tuán)的體積參數(shù)

r ——純組分的體積參數(shù)

T ——熱力學(xué)溫度，K

X——液相中基團(tuán)的摩爾分?jǐn)?shù)

x——液相中組分的摩爾分?jǐn)?shù)

Z——配位數(shù)，對(duì)液體取為10

α——液相中組分的活度

Г——基團(tuán)的剩余活度系數(shù)

γ——液相中組分的活度系數(shù)

θ——組分的面積分?jǐn)?shù)

ν——基團(tuán)數(shù)目

φ——組分的體積參數(shù)

上角標(biāo)

c——結(jié)合項(xiàng)

exp——實(shí)驗(yàn)

fus——熔化

(i)——組分i

r——剩余項(xiàng)

sim——模擬

下角標(biāo)

i, j——組分

k, m, n——組分的基團(tuán)

M——熔點(diǎn)

1,2,3——分別為195.8～206.1℃、186.9～

206.1℃、100.9～186.9℃區(qū)間

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DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20151235

中圖分類號(hào)：TQ 028.8

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：0438—1157（2016）02—0435—07

Corresponding author:Prof. FENG Lianfang, fenglf@zju.edu.cn

Thermodynamic modeling with new UNIFAC groups for solubility of nylon66-salt in water system

GU Xueping, TIAN Lulu, FENG Lianfang, ZHANG Cailiang
(State Key Laboratory of Chemical Engineering, College of Chemical Engineering and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China)

Abstract:Modeling of PA66 polymerization process requires accurate solubility computation of nylon66-salt in water system. The UNIFAC activity coefficient method with new groups was applied to predict the solubility. The new groups were —CH2COO?·+H3NCH2— and —CH2COOH, which characterized the component’s special structure. The pure parameters of new UNIFAC groups and interaction parameters between new groups were obtained by regression with melting point and molar fusion enthalpy of PA66-salt as well as the solubility data of PA66-salt in water obtained by experiments. The UNIFAC model with new groups was used to simulate the solubility of PA66-salt in aqueous solution, giving a relative error of 2.1% from the experimental data. The model was further employed to simulate the concentration of PA66-salt under the industrial conditions (120℃) and gave a relative error as low as 5%, compared with 20% from the UNIFAC model with default groups in Aspen.

Key words:nylon66-salt; aqueous solution; solubility; UNIFAC model; UNIFAC groups