气-液-液-水合物多相平衡闪蒸的新算法

有水合物存在的多相闪蒸计算对于水合物法分离技术非常重要.提出了一个进行气-液-液-水合物四相闪蒸计算的新算法.其中气-液（富烃相）-液（富水相）三相平衡闪蒸计算采用Patel-Teja状态方程,Chen-Guo水合物模型用于气相与水合物相平衡的计算.此算法避免了求解复杂的方程组,因此使计算简单化.通过气体与纯水体系和有抑制剂体系的计算检验表明,此算法有很好的计算稳定性.     

测定丙烯-甲苯高压气液相平衡的实验方法

针对不易采样分析的二元物系,采用自建的相平衡实验装置,测定了丙烯-甲苯二元物系的等温气液相平衡数据。实验数据的相平衡温度包括326.2,333.2,350.2,368.2,378.2 K,相平衡压力从387.7—2 426.4 k Pa。结合Aspen Plus流程模拟软件物性数据的计算功能,提出了试差收敛计算法,经面积检验和点检验,各组实验数据基本符合热力学一致性。实现了由气液相平衡时2种物质的物质量、相平衡时的总压和温度、平衡釜内体积,求解气液相平衡的组成。根据工程模拟计算的经验,回归了Wilson-HOC活度系数方程参数和SRK状态方程参数,分析了拟合结果的偏差。     

基于混合粒子群算法的复杂相平衡计算方法

对于含有两个部分互溶液相的相平衡问题,采用经典方法收敛困难或易陷于平凡解。为此根据最小Gibbs自由能原理,提出采用混合粒子群算法搜索全局最优解,计算得到系统的最小Gibbs自由能状态,实现复杂相平衡计算。通过改建目标函数,减少计算量,并引入组分相分率,将物料平衡约束转换为规范型立方空间的优化问题,适于粒子群算法搜索。在常规粒子群算法中引入Nelder-Mead单纯形操作,可显著提高搜优的速率和精度。将其应用于甲苯-水-苯胺液液平衡和苯-乙腈-水汽液液平衡计算,取得了良好的效果。     

化工热力学中气液平衡和汽液平衡的应用

相平衡是本科生化工热力学课程教学中的核心内容,气液平衡和汽液平衡是吸收和精馏单元操作的理论基础。以混合物平衡准则^fαi=^fβi为理论基础,介绍了化工热力学课程中气液平衡和汽液平衡不同体系在不同压力下的相平衡简化关系式。气液平衡和汽液平衡计算为研究化工单元与过程的极限操作条件和能量的变化、解决化工热力学分析方法的改进提供理论依据,广泛应用于石油开采、混合物的分离、药物的提纯、食品的保存、环境保护等方面。     

含盐酸和盐的气液固三相平衡计算

利用亨利定律和溶解平衡方程,建立了气液固同时存在时体系总Gibbs自由能的数学模型,活度系数模型选用Pitzer模型,基于相平衡体系Gibbs自由能最小化原理,运用遗传算法求解,计算NaCl-KCl-HCl-H2O体系固液平衡和气液平衡,并和实验数据进行对比,进一步计算了该体系固液气三相平衡,实现了一步计算固相、液相和气相的组成。     

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。     

气液相平衡计算与教学

气液平衡计算是化学过程中的一项十分重要的计算。但目前的教学中并没得到相应的强调与详细的阐述。本文讨论了低中高压下的气液平衡计算的特点与之间的关系,通过程序设计对双组分系统进行了计算,并将计算结果进行了对比,采用PR方程设计的适于高压下气液平衡计算的方法与程序用于中低压下的计算也得到了较好的一致性。本研究结果可使气液相平衡内容的教学更为丰富与系统。     

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。     

二元体系N,N—二甲基肼—N,N—二甲基腙气液相平衡图的测定

本文利用沸点仪测定了二元体系N,N-二甲基肼-N,N-二甲基腙的气液相平衡数据,绘制了气液平衡相图,并根据相图用图解法及A·Rose公式计算了精馏法分离二者的理论塔板数。     

多组分精馏相平衡Aspen模拟案例教学探讨

《精细化工过程与设备》是一门精细化工专业必修课,为帮助学生掌握多组分精馏分离的气液相平衡基本理论,结合橙皮油多组分气液平衡案例,探讨了Aspen Plus软件在多组分相平衡案例教学中的应用。实践表明,采用流程模拟软件借助橙皮油多组分气液平衡案例辅助课程教学的方法,使学生加深了气液平衡内容的深刻理解,有助于培养学生利用流程模拟技术解决工程实际问题的能力,从而提高了课程的教学质量,提升了学生的综合素质。     

一种计算含盐有机溶液气液相平衡的方法

提出了一种计算含盐混合溶剂气液相平衡的新模型,即把活度系数表示为盐的质量摩尔浓度ms和溶剂组成摩尔分数xi的函数,其中盐质量摩尔浓度项表示为盐质量摩尔浓度的二次函数,溶剂组成项由UNIQUAC模型计算。以文献中水-醇-盐和醇-醇-盐的11个体系为例,将新模型用于其气液平衡的计算,关联得到了各体系的模型参数。结果表明:将活度系数表示为ms和xi的函数是合适的;每种溶剂组分气相分压的计算值与实验值吻合良好,最大误差为0.928 k Pa。因此,新模型是一种可广泛用于含盐有机溶液体系气液相平衡计算的方法。     

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。     

切割塔的操作浅析

原料油切割系统是加氢装置工艺流程的第一个处理工序,切割系统操作是否平稳直接关系到后路反应系统操作的稳定性及装置产品的质量。本文以切割塔的三个平衡:物料平衡、气液平衡和热量平衡进行分析,阐述以物料平衡为主,相应调节热量平衡,最终达到气液相平衡的方法。     

C-H-O-S-惰气非均相系统的平衡组成计算

本文对有固相碳的碳-氢-氧-硫-惰气(CHOSI)非均相系统,提出了一种计算气相平衡组成的迭代算法。将化学平衡方程和物料衡算方程进行数学变换,用牛顿迭代法求解二元三次方程,从而达到快速、准确地计算CHOSI非均相系统的平衡组成。该算法能计算200～1800℃,0.1～10.0MPa和不同原子比下,有固相碳的化学平衡组成。     

热力学状态方程二元交互作用参数估算模型开发

基于气液平衡理论,建立了热力学状态方程二元交互作用参数估算模型。首先,结合气液平衡理论、状态方程以及相应的混合规则建立气液相平衡数学模型;然后以气相组成误差平方和与压力相对误差平方和之和作为目标函数,并使用计算机编程,利用单纯形法进行优化求解,实现了热力学状态方程二元交互作用参数估算模型的开发;最后,用该模型对5组二元气液平衡体系中的组分二元交互作用参数进行估算,并根据估算出的参数对各体系的气相组成进行预测,结果显示,预测值与实验值的平均相对偏差均小于1％,表明该模型计算结果准确,可应用于气液平衡计算中。     

α-蒎烯+β-蒎烯+对伞花烃常压汽液平衡测定与关联

采用改进的Ellis平衡釜测定了在常压(100.7 kPa)下三个二元物系α-蒎烯＋β-蒎烯(428.82 K ~ 438.13 K)，α-蒎烯＋对伞花烃(429.05 K ~ 447.15 K)，β-蒎烯＋对伞花烃(439.20 K ~ 448.66 K)和一个三元物系α-蒎烯＋β-蒎烯＋对伞花烃(432.17 K ~ 448.11 K)的汽液相平衡数据,并利用Herington规则，以积分检验法对实验数据进行了热力学一致性检验。选用Wilson、NRTL、UNIQUAC和UNIFAC活度系数方程进行关联和估算，用最小二乘法求出二元物系的最佳配偶液相活度系数模型的能量参数，并比较了汽相组成的计算值与实验值，其平均相对偏差均小于0.40 %。将得到的最佳Wilson二元模型参数直接用于该体系三元体系汽液相平衡数据的预测，计算的平衡温度与实验测得的平衡温度平均偏差为0.16 K。     

RG-CPA方程计算超临界CO2-醇体系汽液相平衡

综合考虑缔合作用和密度涨落的影响,将经重整化群修正的CPA方程（RG-CPA方程）扩展到二元体系汽液相平衡的计算。通过一个温度下的汽液相平衡数据回归得到二元交互作用参数,预测其他温度下的相平衡。采用这种方法计算了超临界CO₂与醇二元体系的汽液相平衡性质和临界曲线。结果表明,RG-CPA方程预测超临界CO₂与醇二元体系的气液相组成和密度具有较高的精度,液相组分平均绝对偏差为0.032,气相组分平均绝对偏差为0.019。与原始CPA方程相比,RG-CPA方程能更好地预测气液临界曲线。     

用同伦延拓算法模拟复杂蒸馏过程(Ⅰ)——模型与算法

提出一个考虑塔板上既存在化学反应,又允许同时出现2个液相的复杂蒸馏过程的普遍化数学模型。采用Newton同伦延拓算法求解该模型,同时将此算法用于液液相平衡计算,尤其方便、快速和可靠。     

NH_3-CO_2-SO_4~(2-)-H_2O四元体系气液相平衡研究

鉴于国内缺少有关NH3-CO2-SO42--H2O四元体系气液相平衡的数据及模型,采用连续流动鼓泡法测定了NH3-CO2-SO42--H2O四元体系在常压、温度为313.15~343.15 K条件下的气液平衡实验数据,并建立了相应的热力学相平衡模型。实验结果表明在NH3-CO2-H2O三元体系中引入SO42-后,气相NH3平衡分压降低,CO2平衡分压升高。模型采用改进的Davies方程及Henry定律进行计算,用Matlab中的fsolve函数进行编辑求解。模型简洁,计算方便,计算结果与实验数据能够较好地吻合,为涉及NH3-CO2-SO42--H2O四元体系的工艺过程研究提供了相应的参考数据和理论依据。     

基于CPA状态方程计算天然气-甲醇-水气液相平衡

采用考虑了极性分子间氢键缔合作用的立方型附加缔合项(CPA)状态方程计算了天然气-甲醇-水体系气液相平衡。根据实验测试的甲烷-水、乙烷-水、丙烷-水、正己烷-水、甲醇-水二元体系气液相平衡实验数据,拟合了CPA状态方程中甲烷、乙烷、丙烷、正己烷、甲醇与水的二元交互作用系数,提出了与烷烃摩尔质量相关的烷烃-水二元交互作用系数关联式。在此基础上,预测了天然气-甲醇-水多组分体系的气液相平衡。结果表明:在温度为283—298 K,压力为5.86—34.34 MPa的范围内,预测的气相水含量、甲醇含量与实验值之间的平均相对偏差分别为5.55%和8.09%。CPA状态方程不仅为准确预测天然气-甲醇-水体系的气液相平衡提供了依据,还可应用于其他含极性物质体系的热力学物性参数和相平衡的计算。