高压下 NH_3-H_2O-N_2-H_2-Ar-CH_4六元系汽、液平衡的热力学计算(第三报)

在第一报(NH_3-H_2O体系)及第二报(NH_3-H_2O-N_2体系)的基础上,我们进一步研究了NH_3-H_2O-N_2-H_2-Ar-CH_4六元系在高压下的汽、液平衡行为。实验是在压力为120～300大气压(表压);温度为30°、40°、50°、60℃条件下,测定了该六元系的汽、液平衡组成。在热力学关联方面,我们是将NH_3-H_O-N_2三元系汽、液平衡热力学计算模型,进而推广应用到高压下NH_3-H_2O-N_2-H_2-Ar-CH_4六元系的汽、液平衡计算,实验证明计算结果是令人满意的,并推荐作为大联尿水洗分氨汽、液平衡计算的工程设计提供可靠的依据。     

高压下多元系中氨的溶解度测定及研究

本文提供了一个计算高压下氨、水有关体系汽液平衡的新方法:用浓氨水范围NH_3-H_2O二元系汽液平衡实验数据,求得氨及水的活度系数模型来表征液相的非理想性;用极性修正的SIRK状态方程来描述高压下汽相的非理想性.并进一步用本实验在高压下测得的NH_3-H_2O-N_2三元系及NH_3-H_2O-N_2-H_2-Ar-CH_4六元系中氨溶解度数据及Guerreri等发表的NH_3-H_2O-N_2-H_2四元系实验数据来考察本模型的可靠性,均获得了令人满意的结果,且本模型在高压下的计算精度和浓度适用范围,均优于Guerreri模型.     

高压下氨水全浓度范围NH_3-H_2O-N_2-H_2-Ar-CH_4六元系汽液平衡热力学模型

本文提供一个高压下氨水全浓度范围的 NH_3-H_2O-N_2-H_2-Ar-CH_4六元系汽液平衡热力学计算模型。用扰动硬球状态方程(PHS)计算体系汽相逸度系数,用双曲正切函数型模型计算液相活度系数。作者用高压下的实验数据检验了 PHS 方程,并在全浓度范围的氨水文献数据考核了活度系数模型,证明本模型在温度15～76℃范围内具有良好的浓度及压力适应能力。     

NH_3-H_3PO_4-H_2O体系汽液平衡的测定与热力学平衡计算

采用静态法测定了NH_3-H_3PO_4-H_2O体系在NH_3/H_3PO_4分子比为1.0-1.4,相应温度范围为75-175℃时的汽液平衡数据,并把实验数据关联成数学式.根据热力学理论,对NH_3-H_3PO_4-H_2O体系的热力学平衡计算的模型作了初步探讨.液相活度及活度系数采用扩充Pitzer方程,汽相逸度系数采用根据极性修改的RK方程.根据Edwards提出的弱电解质溶液的分子热力学,基于质量平衡、化学平衡、电荷平衡及汽液平衡理论,提出了NH_3-H_3PO_4-H_2O体系汽液平衡计算的热力学模型.计算结果表明:摩尔浓度低于25mol/kg H_2O时,模型计算结果与实验数据吻合得较好.     

NH_3-H_2O-N_2体系汽、液平衡的热力学计算(第二报)

在第一报中,我们提出了计算NH_3-H_2O体系的活度系数模型: lnγ_1=-a·e~(-b(x_1/x_2));lnγ_2=a/b[((b(x_1/x_2) 1)·e~((-b(x_1/x_2))-1)]。在此基础上,我们进一步研究了NH_3—H_2O—N_2体系在高压下的汽、液平衡。在不同的试验条件下:t=30～60℃、P=71～201大气压(绝)、XNH_8=0.3～0.9的范围内,测试了NH_3—H_2O—N_2三元系的汽、液平衡数据,並提出了从T.P.X计算y的电算框图,为大联尿水洗分氨NH_3-H_2O-N_2-H_2-Ar-CH_4六元系的计算,打下了基础。     

挥发性弱电解质水溶液三元系的汽液平衡——NH_3-CO_2-H_2O,NH_3-H_2S-H_2O,NH_3-SO_2-H_2O体系

在Edwards通用性分子热力学模型中增加了三元相互作用项,应用优化若干可调参数的方法研究了弱电解质水溶液三元系的汽液平衡.编制了通用性FORTRAN计算程序PARA_9,在TQ-16机上实施.该程序具有弹性功能:可以直接计算,亦可优化参数.对NH_3-CO_2-H_2O、NH_3-H_2S-H_2O、NH_3-SO_2-H_2O三个体系进行处理获得满意结果,平均相对误差5—10%.同时给出了几组可调参数数值,并得到了溶液中离子和分子的活度系数,平衡浓度等有价值的信息.     

NH_3-H_2O-CH_4-Ar-H_2-N_2六元系统汽液相平衡

本文依据化工热力学理论,在前人工作的基础上建立了NH_3-H_2O-CH_4-Ar-H_2-N_2六元体系汽、液相平衡数学模型,完成了程序设计,并用于对水洗分氨降膜吸收塔实验数据进行了实例计算,取得了满意的结果。     

氨合成物料NH_3-N_2-H_2-Ar-CH_4系统气-液相平衡的电子计算机计算及其在工程设计中的应用

本文根据化学热力学溶液理论,建立了计算氨合成流程中NH_3-N_2-H_2-Ar-CH_4五元系统气-液相平衡的数学模型。列出了按这个数学模型,应用DJS-121电子数字计算机计算的该五元系统中各组份气-液相平衡参数K值,也列举了对氨合成流程中液氨分离器设计计算的实例,得出了满意的结果。     

尿素生产中高温高压条件下NH_3-CO_2-H_2O-NH_2CONH_2体系的汽液平衡研究

提出了一个适用于尿素合成条件下(T=438.15～478.15K,P=6.87～24.5MPa,NH_3/CO_2=2.6～5.0,H_2O/CO_2=0.2～1.2)NH_3-CO_2-H_2O-NH_2CONH_2体系的热力学模型,该模型用PHS状态方程和Wilson方程来分别修正气液两相的非理想行为,用本模型可对尿素合成体系进行有效的汽液平衡计算.     

NH_3-H_2O体系汽-液平衡的研究

本工作所设计的“带压弹式静态法汽-液平衡装置”能测定高温、中压和有腐蚀性介质体系的汽-液平衡。测定了NH_3-H_2O体系在40°、60°、80°、101°、120°、140℃温度和2至10大气压下的汽-液平衡数据。提出了适用于试验条件下氨浓度在0.5％至61％对计算氟活度系数的经验方程式和该体系汽-液平衡数据的关联方法。计算结果与实测值及文献值作了比较:总压绝对平均误差分别为0.15~9和0.06~5大气压;汽相组成平均绝对误差为0.0154和0.0221摩尔分数。     

C_3H_8(CO_2)-CO(NH_2)_2-H_2O_2-H_2O四元体系相平衡及其应用

为了回收利用湿法合成过氧化尿素后母液中的H2O2和CO(NH2)2,提出了气体盐析法回收有用物质的方法。采用等温法测定了15℃时CO2-CO(NH2)2-H2O-H2O2四元体系在不同压力下的相平衡数据,结果表明,CO2没有盐析分离效应。实验测定5,10,15℃时C3H8-CO(NH2)2-H2O-H2O2四元体系相平衡数据表明,C3H8具有明显的盐析分离效应,且随着C3H8气体压强的增加,平衡液相中H2O2和CO(NH2)2的质量分数降低。湿法合成过氧化尿素后母液在15℃时加入C3H8气体,可继续使过氧化尿素结晶析出,H2O2的收率可提高26.54%。     

CO2-H2O和CO2-H2O-NaCl 体系的相平衡研究进展

To study the feasibility of CO2 geological sequestration,it is needed to understand the complicated mul- tiple-phase equilibrium and the densities of aqueous solution with CO2 and multi-ions under wide geological condi- tions（273.15—473.15K,0—60MPa）,which are also essential for designing separation equipments in chemical or oil-related industries.For this purpose,studies on the relevant phase equilibria and densities are reviewed and analyzed and the method to improve or modify the existing model is suggested in order to obtain more reliable predictions in a wide temperature and pressure range.Besides,three different models（the electrolyte non random two-liquid（ELECNRTL）,the electrolyte NRTL combining with Helgeson model（ENRTL-HG）,Pitzer activity coefficient model combining with Helgeson model（PITZ-HG））are used to calculate the vapor-liquid phase equilib- rium of CO2-H2O and CO2-H2O-NaCl systems.For CO2-H2O system,the calculation results agree with the experimental data very well at low and medium pressure（0—20MPa）,but there are great discrepancies above 20MPa.For the water content at 473.15K,the calculated results agree with the experimental data quite well.For the CO2-H2O-NaCl system,the PITZ-HG model show better results than ELECNRTL and ENRTL-HG models at the NaCl concentration of 0.52mol·L ^-1 .Bur for the NaCl concentration of 3.997mol·L ^-1 ,using the ELECNRTL and ENRTL-HG models gives better results than using the PITZ-HG model.It is shown that available experimental data and the thermodynamic calculations can satisfy the needs of the calculation of the sequestration capacity in the temperature and pressure range for disposal of CO2 in deep saline aquifers.More experimental data and more accurate thermodynamic calculations are needed in high temperature and pressure ranges（above 398.15K and 31.5MPa）.     

15℃时NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O四元体系相平衡

为了改进过氧化尿素合成的生产工艺,采用等温法测定了15℃时NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O四元体系及其三元子体系CO(NH2)2-H2O2-H2O和NaCl-CO(NH2)2-H2O的相平衡数据,依据所绘相图分析,结合热重和XRD表征,得出实验条件下NaCl和尿素能形成新的加合物CO(NH2)2×NaCl,其热稳定性比纯尿素高. 根据相图计算,15℃时CO(NH2)2-H2O2-H2O体系合成过氧化尿素的适宜条件范围较宽,在母液不利用的情况下H2O2的收率为58.08%;而在NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O体系中,NaCl对过氧化尿素形成没有盐析效应.     

人工神经网络在NH_3─H_2O─CO_2体系热力学模型建立中的应用

本文给出了前馈神经网络改进学习算法，并将其用于ＮＨ３—Ｈ２Ｏ—ＣＯ２体系热力学模型建立中．结果表明，该体系的神经网络模型具有很高的精度，它将为尿素装置的模拟、设计、优化提供实用模型．     

尿素溶液分离体系的汽液平衡

以NH3,CO2为原料的合成尿素溶液中含有NH3,CO2,H2O,NH2 CONH2等组分,在减压解吸、蒸发等过程中都需要NH3-CO2-H2O-NH2 CONH2无尿素反应体系的汽液平衡计算.文中采用文献中NH3-CO2-H2O体系以及上述四元体系在温度为60-160℃、压力小于3.0 MPa、液相NH3摩尔分率小于...     

城市生活垃圾晚期渗滤液氨氮的常温短程去除

试验用水为典型的晚期城市生活垃圾渗滤液。第一阶段试验采用“两级UASB+A/O”系统，在一级UASB中进行回流处理水反硝化，二级UASB进行产甲烷反应，A/O反应器进行NH4+-N硝化反应。第一阶段研究表明可生化有机物在一级UASB几乎全部降解，所以第二阶段试验取消第二级UASB形成“一级UASB+A/O”系统。系统的有机物去除率＝50~70％，系统出水COD＝1000~1500 mg•L-1。当运行温度为17~29℃时，实现了稳定的NO2--N累积率为90~99％的短程硝化。试验期间 NH4+-N负荷（ALR）=0.28~0.60 kgNH4+-N•m-3•d-1，NH4+-N硝化率=90~100%。当ALR <0.45 kgNH4+-N•m-3•d-1，硝化率>98％，出水NH4+-N<15mg•L-1。在进水COD/NH4+-N＝2~3时，无机氮TIN去除率＝70~80％。采用荧光原位杂交技术（FISH）对活性污泥进行检测，结果表明，A/O工艺活性污泥中的NH4+-N氧化菌（AOB）为细菌总数的4％左右，NO2--N 氧化菌（NOB）数量不足细菌总量的0.2％。     

298K时(NH_4)_2S_2O_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O三元体系相平衡研究

通过改良合成复体法对(NH4)2S2O3-(NH4)2SO4-H2O三元体系在298 K下的溶液相平衡进行研究。利用X-射线粉末衍射法(XRD)表征平衡固相组成。结果证实:该方法能很好地用于(NH4)2S2O3-(NH4)2SO4-H2O三元体系平衡固相组成的分析。依据水、硫酸铵及硫代硫酸铵组成的饱和溶液各组分的质量分数绘制了(NH4)2S2O3-(NH4)2SO4-H2O在298 K下的三元体系相图。依据三元体系相图,结果显示:硫代硫酸铵的结晶区远远大于硫酸铵的结晶区,同时在该温度下,硫代硫酸铵、硫酸铵及水形成简单三元体系,体系中没有水合物形成。