糠醛-环己醇-莰烯三元气液平衡数据的测定

利用自制气液平衡装置测定糠醛-环己醇、糠醛-莰烯和糠醛-环己醇-莰烯在101.3kPa下的气液平衡数据。对所测得的数据进行关联与计算,得到Wilson方程参数。代入Wilson模型,计算出101.3KPa条件下糠醛-环己醇、糠醛-莰烯2组二元体系的温度与气相组分的质量分数,与实验值比偏差不大,说明实验可行。用面积积分法验证两组二元气液平衡数据的热力学一致性,结果符合要求。通过测定糠醛-环己醇-莰烯三元气液平衡数据,并进行拟合,得到421.5K时糠醛的气相物质的量分数相对最高,环己醇的气相物质的量分数又相对最低,即在该温度下分离糖醛分环己醇较好,可为工程上分离糠醛和环己醇提供理论依据。     

糠醛-环己醇-莰烯三元气液平衡数据的测定北大核心

利用自制气液平衡装置测定糠醛-环己醇、糠醛-莰烯和糠醛-环己醇-莰烯在101.3 k Pa下的气液平衡数据。对所测得的数据进行关联与计算,得到Wilson方程参数。代入Wilson模型,计算出101.3 KPa条件下糠醛-环己醇、糠醛-莰烯2组二元体系的温度与气相组分的质量分数,与实验值比偏差不大,说明实验可行。用面积积分法验证两组二元气液平衡数据的热力学一致性,结果符合要求。通过测定糠醛-环己醇-莰烯三元气液平衡数据,并进行拟合,得到421.5K时糠醛的气相物质的量分数相对最高,环己醇的气相物质的量分数又相对最低,即在该温度下分离糖醛分环己醇较好,可为工程上分离糠醛和环己醇提供理论依据。     

煤液化油气液平衡体系研究

煤炭直接液化反应体系为高温高压下气、液、固三相混合物,液化体系的高压气液相平衡数据是液化过程设计的基础数据。为得到高压下的气液平衡数据,本研究引入流程模拟软件Aspen Plus,针对煤液化油高温和低温分离器,建立了煤液化油闪蒸模型。通过计算值与文献值对比,筛选适用于煤液化高压体系的物性方法,最终得出使用UNIQUAC-RKS方法和GRAYSON方法可以分别得到与高温分离器和低温分离器的实验值较相符的气液平衡数据。采用UNIQUAC-RKS方法的高温分离器气相和液相组成计算值与实验值的平均相对误差为分别为18.7%、5.49%,采用GRAYSON方法的低温分离器气相和液相组成计算值与实验值的平均相对误差为分别为19.8%、42.5%。     

气—液—液三相分离计算(摘要)

1.本文推导了由气液平衡数据求取McCann-Wilson方程Aij参数的方法;推导并求解了用M argules及McCann—Wilson方程计算气—液—液多元三相平衡的数学模型,对于正,异—丁醛,正、异—丁醇、水等系统核算结果良好。2.利用上述相平衡结果,结合三对角矩阵法,进行了多元三相系统的精馏过程的逐板计算,结果与实际值相符。     

气-液-液三相分离计算

采用Margulas及(McCann-Wilson等活度系数方程进行液相为非理想、甚至为非均相的液-液、气-液及气-液-液平衡计算。推导了由气液平衡数据求取MeCann-Wilson方程A_(ij)参数的方法;对于缺乏气液平衡实验数据的组份,可以用官能团属性推算活度系数及A_(ij)值。该热力学计算可用于求取气-液两相或气-液-液三相的露点、泡点、液液分层及精馏分离计算。曾对含醛-醇-水系统作了大量核算工作,并与实验值及文献值进行了对比。本计算方法适用于各种多元的、气相接近于理想、液相为非理想的互溶或部分互溶系统的分离计算。     

基于智能拟合法的气液相平衡预测

为了克服传统气液相平衡计算存在的预测精度不高、计算量大或需要反复迭代等缺点,利用自行开发的智能拟合法对甲醇—水溶液气液相平衡数据进行拟合,得到该溶液气液相平衡的最佳预测式及其预测结果,并将预测结果与传统预测式的预测结果进行了对比。结果表明,智能拟合法可以自动搜索得到最佳拟合式,具有形式简单、预测精度高的优点。智能拟合法是一种通用的方法,它不仅对甲醇—水溶液、而且对其它平衡曲线无下凹的中等非理想溶液的气液相平衡预测均适用,具有广阔的应用前景。     

低温甲醇相平衡模型和气液平衡计算（2）：气液平衡计算（续完）

用低温甲醇洗相平衡模型和求出的模型参数,对Ｈ２、Ｎ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＨ３ＯＨ体系有高压低温条件下的多元系进行了气液平衡计算,计算结果和文献实测值有良好的一致性。     

PSRK-UNIFAC模型在预测煤直接液化高温高压气液相平衡中的应用

为预测煤炭直接液化高温高压气液平衡,将过量吉布斯自由能混合规则和UNIFAC活度系数模型与SRK状态相结合,建立基团状态PSRK-UNIFAC模型。利用该模型对煤液化高温分离器的24种组分气液相平衡进行了预测和关联,计算值和文献值能取得较好一致,并推算了煤液化反应器内气液相组成。结果表明:PSRK-UNIFAC模型可以成功预测高温、高压、强不对称、强极性下的气液相平衡。     

低温甲醇洗相平衡模型和气液平衡计算(2)——气液平衡计算(续完)

用低温甲醇洗相平衡模型和求出的模型参数，对Ｈ２、Ｎ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＨ３ＯＨ体系在高压低温条件下的多元系进行了气液平衡计算，计算结果和文献实测值有良好的一致性。     

CO2+正己烷二元系统高压气液相平衡

利用可变体积高压釜,在313、333、353、373 K下,测定了2.15～12.63 MPa范围内高压CO₂与正己烷二元系统的气液两相平衡组成、密度、摩尔体积、气液相分配系数和正己烷在高压CO₂中的溶解度.实验结果表明：在相同温度下,平衡气相的密度随着压力的增大而增加,而液相的密度随压力的增大而减小到临界密度.用Franck方程进行了拟合,所得结果与实验数据相当符合.同时应用Chrastil半经验溶解度-密度方程拟合得出了正己烷在高压CO₂中的溶解度数据,得到对于该系统的溶解度方程参数.     

立方型状态方程含过量自由焓模型的新混合规则

提出了在参考压力下将过量自由焓(g~E)模型引入状态方程的修正Huron-Vidal混合规则,由g~E模型确定状态方程中混合物的参数,以SRK方程和Wilson模型为例,取大气压为参考压力,计算了16个体系50组汽液平衡,结果表明本文建议的混合规则可直接使用现有文献报道的常压g~E模型参数由立方型状态方程预测常压汽液平衡,并对直接外推预测高压汽液平衡作了尝试.     

应用Excel进行泡点与露点计算

泡点与露点计算是化工热力学课程中气液平衡计算的重要内容,也是教学中的难点。目前,教科书中只讲了计算方法,缺少实际计算的展示。本文介绍了微软电子表格Excel在泡点与露点计算中的应用。将已知量、待求量初值与计算公式输入电子表格的各单元格中,求出各组分的气相逸度与液相逸度,根据气液平衡准则,采用Excel多变量规划求解的强大计算功能,即可计算出混合物的泡点压力、泡点温度、露点压力与露点温度。计算过程简单明了,无需编程,方便教学演示,是一种值得推广的教学与实用计算方法。     

基于无限稀释活度系数模型的状态方程

发展了一种从纯物质的性质参数预测混合物汽液平衡的方法,它是以立方状态方程的过量吉布斯自由能 g~E结合型混合规则和无限稀释活度系数 MOSCED模型为基础,由MOSCED模型预测得到活度系数方程的相互作用参数,从而得到混合规则中的g~E,使得状态方程能在较大温度和压力范围内预测汽液平衡.用此法预测了含极性组分体系常压到较高压力的汽液平衡,结果良好,与UNIFAC基团贡献状态方程的结果相当.     

Taking advantage of available cubic equations of state

All available simple cubic equations of state (EOS) are developed for specific representations. An effort has been made to take advantage of these existing equations for binary vapor-liquid equilibrium (VLE) as well as density calculations by assigning different EOS to different components of the mixture under consideration. A four-parameter cubic equation was used for combining the equations in the calculation. The effect of substance-dependent Ω_ac on vapor-liquid equilibrium calculations was further investigated, using two sets of mixing rules. A criterion for selection of equations for VLE calculation by means of the proposed approach was suggested. The improvement in the prediction of liquid volumes for binary mixtures based on the fitting of pure component liquid volumes was very satisfactory.     

超临界甲醇＋甘油＋脂肪酸甲酯体系气液相平衡算法的改进

提出了一个使用PR状态方程计算超临界甲醇＋甘油＋脂肪酸甲酯体系气液平衡的快速算法。基于威尔逊关联式,利用单纯性法优化了相平衡常数的初始值;提出了一个判断是否处于气液两相区域的有效判断方法。与常规多元相平衡算法相比,新方法显著地减少了迭代次数,并拓展了算法的应用范围,甚至可以计算接近于单相区的气液平衡问题。     

CALCULATION OF VAPOR LIQUID EQUILIBRIUM AND EXCESS ENTHALPY WITH THE UNIQUAC EQUATION

The UNIQUAC equation was used for calculation of vapor liquid equilibrium (VLE)as well as excess enthalpy (h^E). Four sets of binary interaction parameters were applied: first, parameters estimated only from VLE data, then parameters from h^E data for both the original UNIQUAC equation and the Anderson modification, and finally parameters estimated from h^E and VLE data simultaneously. Calculations were performed for seven binary systems with polar components, representing different h^E behavior. The cross-prediction of h^E from VLE data works better than the reversed prediction. The model with parameters estimated simultaneously to both kinds of data can be applied successfully to both kinds of calculations, but it is a compromise between the models estimated from one kind of data.     

顺丁烯二酸二甲酯+甲醇二元体系气液平衡数据实验测定及模拟

采用改进的Rose釜测定了顺丁烯二酸二甲酯+甲醇二元体系在常压下的气液平衡数据,并利用Wilson、NRTL和UNIQUAC活度系数模型对其进行了热力学计算,得到了3个模型的模型参数。用Wilson、NRTL和UNIQUAC模型关联该二元体系的气液平衡所得平衡温度计算值和实验值的均方根偏差分别为8.8811E-06,0.0005,2.1959E-06;液相组成的均方根偏差分别为0.0317,5.1243E-05,0.0307;气相组成的均方根偏差分别为0.0012,0.0080,0.0011,显示了比较好的一致性。本工作为相关研究提供了热力学基础数据。     

Modeling the phase equilibria of asymmetric hydrocarbon mixtures using molecular simulation and equations of state

Monte Carlo simulation (MC) is combined with equations of state (EoS) to develop a methodology for the calculation of the vapor–liquid equilibrium (VLE) of multicomponent hydrocarbon mixtures with high asymmetry. MC simulations are used for the calculation of the VLE of binary methane mixtures with long n-alkanes, for a wide range of temperatures and pressures, to obtain sufficient VLE data for the consistent fitting of binary interaction parameters (BIPs) for the EoS. The Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR), and Perturbed Chain - Statistical Associating Fluid Theory (PC-SAFT) EoS are considered. The ability of each EoS to correlate the VLE data is assessed and the selected ones are used to predict the VLE of multicomponent gas condensate mixtures. MC simulations proved to be very accurate in predicting the VLE in all conditions and mixtures considered. The BIPs regressed from the simulation dataset lead to equally accurate modeling results for multicomponent mixtures, compared to those regressed from experimental data. © 2018 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 65: 792–803, 2019     

CALCULATION OF VAPOR LIQUID EQUILIBRIUM AND EXCESS ENTHALPY WITH THE UNIQUAC EQUATION

The UNIQUAC equation was used for calculation of vapor liquid equilibrium (VLE)as well as excess enthalpy (h^E). Four sets of binary interaction parameters were applied: first, parameters estimated only from VLE data, then parameters from h^E data for both the original UNIQUAC equation and the Anderson modification, and finally parameters estimated from h^E and VLE data simultaneously. Calculations were performed for seven binary systems with polar components, representing different h^E behavior. The cross-prediction of h^E from VLE data works better than the reversed prediction. The model with parameters estimated simultaneously to both kinds of data can be applied successfully to both kinds of calculations, but it is a compromise between the models estimated from one kind of data.     

费托合成反应体系的气液平衡研究进展

对费托合成反应体系的气液平衡研究进展进行了归纳和分析,对该体系的物质进行了分类,讨论了不同计算方法的适用性和计算准确性. 可将体系划分为烃类产物和小分子气体两部分,烃类产物又可分为C18以下的轻质烃类和C18以上的重质烃类. 在兼顾计算准确性和简单性的前提下,C18及以下的轻质烃类的气液平衡可采用Raoult定律计算,重质烃类由于存在扩散限制作用,其气液平衡可通过状态方程计算,PR方程计算结果准确性较高. 小分子气体的溶解平衡计算较多应用Henry定律法和状态方程法,Henry定律法计算过程较简单且准确性较高.