应用马丁─侯状态方程计算含氨气体混合物的物性参数

本文将马丁—侯状态方程用于计算气体混合物的恒压热容、粘度和导热系数．含氨气体混合物的恒压热容为理想气体混合物热容与真实气体混合物剩余热容之和，根据剩余粘度法计算粘度，剩余导热系数法计算导热系数．三种压力，不同温度条件下气体混合物恒压热容、粘度和导热系数的计算结果表明：计算值与实验值相吻合．并分别拟合了合成氨生产三种工艺含氨气体混合物恒压热容、粘度、导热系数的计算式。     

混合物临界温度的计算

将混合物组成表示为,混合物临界温度由式计算。本文用理想气体热容多项式计算F_i,对208个混合物系共计1523个临界温度进行计算,误差在1.04％以内。     

真实气体的普适管道压降方程

程惠亭-郝文斌可压缩气体管道压降公式基于理想气体假设,这对高压下的真实气体管道流动存在一定的误差,因此有必要对其进行改进以便减少这个误差。文中通过引入气体压缩因子Z导出了修正的程惠亭-郝文斌公式,以适用于真实气体管道压降计算。给出微分方程的建立和求解过程,并用文中公式、等温公式和潘汉德公式分别计算起始压力范围为1.0—8.0 MPa内的天然气管道压降,计算和分析误差。结果表明：文中给出的公式计算结果和潘汉德公式的计算结果非常接近,对管道规格、气体类型和压降范围都没有限制,应用范围远大于现有的大多数专用经验公式,可用于高压下真实气体的管道压降计算。     

二元真实气体混合物剩余焓和剩余熵的计算

混合物流体热力学性质的计算是化工热力学中的一类重要计算。但现有教材中没有给出关于混合物剩余焓和剩余熵的计算公式,缺失了流体热力学性质计算的系统性。本文通过纯气体的剩余焓和剩余熵的计算公式,采用Prausnitz混合规则或Kay混合规则,推导出R-K方程、virial方程,以及普遍化关联法计算二元真实气体混合物剩余焓和剩余熵的公式,并用于具体实例的计算。结果表明,在中、低压下,采用所推导出的三种方法计算二元真实气体混合物剩余焓和剩余熵时,能够得到比较相近的结果,这三种方法是正确可靠的;在高压下,R-K方程和普遍化关联法仍可采用,而virial方程则不再适用。每种方法计算过程繁简不一,但步骤简捷明了,利于学生更好地理解混合物热力学性质的计算过程。     

含CO2气体混合物在60℃时的混合性质

测定了６０℃和２－６００ｂａｒ时由ＣＯ２和Ｈｅ、Ａｒ、ＳＦ６以及ＣＨＦ３组成的等分子二元混合物的压缩因子，根据纯物质和混合物的压缩因子计算了压力混合效应和过剩体积。对于真实气体混合性质的描述，本文采用五参数的ＢＡＣＫ方程，方程计算值与实验值符合较好。     

低临界温度气体压缩因子的计算

<正> 一、前言在进行往复式压缩机设计时,需要计算气体的热力参数,一般情况下,按理想气体状态方程计之,即能得到满意的结果。但对 H_2、He、Ne 等低临界温度气体,如按理想气体状态方程计算,将与实验产生很大的偏差,因此,应按真实气体状态方程计算。本文的目的在于用两参数法求得上述低临界温度气体的假临界压力和假临界温度,进而求得其对比压力和对比温度,再从压缩因子通用图中查得对应的压缩因子值。     

真实气体等压热容的关联

根据真实气体热容与剩余焓的关系,导出了计算真实气体热容的普遍化关联式,将该关联式的计算结果与采用文献方法的计算结果进行了比较,结果表明,该关联式的计算误差一般在5％之内,比文献方法准确性高且更简单方便。     

基于多种状态方程模型的冷凝法油气回收对比

冷凝法回收油气过程的模拟计算采用何种状态方程尚无定论,建立油气混合物相平衡模型和组分热物理参数模型,进行油气回收过程模拟的对比。相平衡模型主要由状态方程、物质的量平衡方程、热力学平衡条件方程和模型迭代步骤组成,状态方程包括SRK方程、PR方程、TJS方程和理想气体方程。模拟结果表明:状态方程选用SRK、PR和TJS方程,经实验数据验证,满足精度要求;将油气视为理想气体时,计算结果与实际气体状态方程的模拟结果相差较大,冷凝温度越高,偏差越大,油气混合物在冷凝过程中不能视为理想气体;SRK、PR、TJS和Aspen Plus的模拟结果比较一致,相平衡计算应优先选用SRK或TJS方程。     

基于多种状态方程模型的冷凝法油气回收对比

冷凝法回收油气过程的模拟计算采用何种状态方程尚无定论,建立油气混合物相平衡模型和组分热物理参数模型,进行油气回收过程模拟的对比。相平衡模型主要由状态方程、物质的量平衡方程、热力学平衡条件方程和模型迭代步骤组成,状态方程包括SRK方程、PR方程、TJS方程和理想气体方程。模拟结果表明：状态方程选用SRK、PR和TJS方程,经实验数据验证,满足精度要求;将油气视为理想气体时,计算结果与实际气体状态方程的模拟结果相差较大,冷凝温度越高,偏差越大,油气混合物在冷凝过程中不能视为理想气体;SRK、PR、TJS和Aspen Plus的模拟结果比较一致,相平衡计算应优先选用SRK或TJS方程。     

卡诺循环的H-T图——基于统计热力学探析焓与定压热容

探讨了卡诺循环过程的H-T图。首先根据经典热力学公式，推导出理想气体在等温可逆过程中焓不变，在绝热可逆过程中的H-T图的斜率实为定压热容。再通过统计热力学推导不同结构类型理想气体的定压热容的具体表达式，作出卡诺循环中焓与温度的关系的简单示意图。并利用量化计算绘制几种典型理想气体(He、CO、CO₂、CH₃OH)的H-T图，发现H-T图整体呈线性，而低温段偏离直线程度相对较大，这主要是由于振动的影响。本文将理论推导与量化计算相结合，有利于学生理解卡诺循环过程中的物理图像，也有利于学生强化热力学与统计热力学间的知识连贯。     

气体溶解度的分子热力学(I)——气体在非极性溶剂中的Henry常数

本文介绍一个气体在非极性溶剂中溶解度的分子热力学模型.混合物的Helmholtz自由能分三步计算:首先将处于标准态的纯组分等温混合成理想气体混合物;然后将每个分子膨胀成具有直径σ的硬球,相应的Helmholtz自由能变化用Mansoori-Carnahan-Starling-Leland方程计算;最后按LJ12-6位能函数给分子充以位能,形成实际流体混合物.在这最后一步中,引入一个近似的径向分布函数:g_(ij)(γ)=H(γ-γ_(ij))+βδ(γ-γ_(ij)).Henry常数则通过剩余化学位求得.与计算机模拟实验数据比较的结果表明:在使用同样的LJ参数的条件下,本模型的预测结果显著优于常用的Pierotti理论.对于实际系统,本模型一般只用一个可调参数便可在较大的温度范围内很好地关联各种气体在C_1—C_(20)的正烷烃及其异构体、环烷烃、芳香烃和一些液化气体中的Henry常数.计算的△(?)_(s1),△(?)_(s1)及(?)_1亦令人满意.     

On the information and methods for computing phase equilibria and thermodynamic properties

The Helmholtz free energy or an equation of state relating temperature, pressure, volume and composition plays a key role in the calculation of phase equilibria and thermodynamic properties. Such information is usually available for vapor, partially available for liquids, and rarely available for solids. Depending on the information available, different methods are used for properties calculation. In this study, various methods were systematically presented and their relations with available information were comprehensively discussed.     

新的气体平均比热容温度线性关系式

通过直接以温度的线性关系式拟合气体平均比热容表中数据,得出了计算气体在0—t（℃）间的平均比热容的新的温度直线关系式。拟合分段进行,以减小关系式的计算偏差。文中对几种常见气体的平均比热容在0℃-1200℃内进行了拟合,给出了系数值和拟合偏差。和现有的相似关系式做了计算对比,表明用本文方法确定的关系式计算更准确。在0℃-1200℃内,拟合式的平均计算偏差小于0.3%。     

Abreicherung von Flüssiggas aus Erdgas mittels Zeolithmembranen

The depletion of higher alkanes from methane is a key aspect during the conditioning of natural gases or accompanying gases. Membrane technologies could be used as alternative to energy and cost intensive purifications. Against this background the influence of membrane geometry, composition of the gas mixture as well as temperature and pressure was investigated in separation experiments for methane/n‐butane mixtures using MFI membranes.     

Some trends and a prediction of the solubility of gases in liquids and the heat of dissolution

An equation is derived for an approximate calculation of the solubility of gases in liquids and of their heat of dissolution using the energy parameters (force cosntants) of the Lennard-Jones potential data of pure gases and solvents, but without using empirical coefficients determined from the properties of binary systems. The equation describes some trends including the linear dependence of the gas solubility logarithm and the dissolution heat on the square root of the force constant of the Lennard-Jones potential of the gas, the extremal dependence (via the maximum) of the gas solubility on the same constant of the solvent, and the possibility and condition of the appearance of a minimum in the gas solubility with variations in temperature. The theoretical results are compared with experimental data.     

利用二维流体分子热力学模型计算气体混合物在固体界面的吸附等温线

结合流体混合规则,将之前建立的二维变阱宽方阱链流体分子热力学模型（SWCF-VR-2D）扩展至混合流体,并利用模型计算了甲烷/二氧化碳、甲烷/氮气和甲烷/乙烷等气体混合物在不同吸附剂上的吸附等温线。由于混合气体间的相互作用会使得混合气体的吸附不同于单一气体的吸附,通过调节气体与固体壁面间的相互作用参数ε_w以描述这种变化。调节能量参数后模型能满意计算混合气体的吸附等温线,总的平均偏差为5.06%。     

Simulated pressurization of adsorption beds

Pressurization of adsorption beds with pure inert gas, a mixture of inert gases and a binary mixture of inert and adsorbable gases is studied. Modelling of pressurization involves mass and momentum balance equations. Linear equilibrium between adsorbed phase concentration and gas phase concentration inside pores for the active species is assumed. Model equations are numerically solved by collocation on finite elements. The importance of axial pressure gradients is assessed. Numerical simulations provide information on pressurization time, penetration distance and their relation with operating conditions.     

二氧化碳储罐物理爆炸能量及波及半径的定量评价

运用高压气体爆炸能量计算公式,二氧化碳储罐物理爆炸能量及波及半径进行定量评价,计算出损伤半径,为装置的安全管理提供依据。