碳饱和熔铁中钛溶解度的实验研究

利用过饱和析出法和热力学,研究了多元体系熔铁中Ti的溶解度.结果表明,熔铁中与Ti（C,N）平衡的Ti溶解度值远小于与TiC平衡的Ti溶解度值,Ti在铁液中的溶解度与温度近似成线性正比关系,Ti溶解度与N2分压成反比关系,采用现有的热力学数据计算的Ti溶解度值要略低于实验值,但变化规律一致.随着Ti（C,N）在铁液中的形成,铁液粘度增大.     

苯甲醇-甲醇与苯甲醇-乙醇二元体系汽液平衡

实验测定了苯甲醇-甲醇、苯甲醇-乙醇体系在常压下的汽液平衡数据,采用Herrington法对数据进行了热力学一致性检验,结果表明所测数据符合热力学一致性.同时依据测定的汽液平衡数据计算出苯甲醇及甲醇、乙醇的无限稀释活度系数,求出Wilson活度系数模型参数,并计算了苯甲醇-甲醇、苯甲醇-乙醇体系于303.15 K的汽液平衡数据.     

真空下乙二醇甲醚—乙醇酸甲酯二元体系气液相平衡研究

采用气液平衡釜测定了6.7 kPa下乙二醇甲醚—乙醇酸甲酯二元物系的气液平衡数据,所得结果检验符合热力学一致性.分别采用NRTL、Wilson、UNIQUAC活度系数模型对实验数据进行了热力学关联,得到了相应的模型参数.模型关联该二元体系的气液平衡数据所得平衡温度计算值和实验值的平均相对偏差分别为0.221 5%、0.239 8%、0.237 4%;乙二醇甲醚气相质量分率的平均相对偏差分别为3.721 6%、3.437 8%、3.338 0%.模拟结果与实验值接近,可以满足工程上分离设计的需要.     

Zn-Fe-Zr三元系富锌角的第一性原理计算及热力学评估

利用第一性原理计算方法,对Zr5Zn39、ZrZn22和ZrFe2Zn20进行了结构优化和总能计算,各化合物优化后的晶格常数与文献中的实验值相一致.计算得到Zr5Zn39、ZrZn22和ZrFe2Zn20在0K时的形成焓分别-16.41、-6.13、-12.68 kJ/mol-atom.基于第一性原理计算结果和已报道的实验结果,利用Pandat软件对Zn-Fe-Zr三元系富锌角相关系进行了热力学评估,获得了描述ZrFe2Zn20的热力学模型参数,计算结果与文献中的实验结果一致.     

气扫式膜蒸馏过程的通量影响因素研究

对气扫式膜蒸馏法的热量和质量传递机理进行了研究,建立了该过程的热量和质量传递模型.并对模型进行了计算,得出了吹扫气流速、进料温度、进料浓度对膜通量的影响,并与实验结果进行了比较.结果表明模型计算值与实验值非常接近,其变化趋势为:随吹扫气流速的升高,通量先增加然后趋近于平衡.进料温度越高通量越高.进料浓度对通量的影响明显,随进料浓度的增加,通量呈指数倍下降.     

硫化锌加压浸出过程的电位-pH图

通过热力学计算,绘制出温度110～160℃,氧分压分别为0.7、0.9和1.1 MPa,离子浓度为1.0mol/L的ZnS-H2O系的电位-pH图.由电位-pH图可知,随着温度由110℃提高到160℃,S与Zn2＋稳定区对应的pH范围逐渐变正、氧化电位值逐渐增大,提高温度有利于硫化锌的加压浸出过程在较低的酸浓度下进行,但温度高于150℃后增幅较小.随着氧分压由0.7 MPa提高到1.1 MPa,水的稳定区范围增大,液相中溶解氧含量增多,有助于提高氧化速度,促进硫化锌加压浸出过程锌的溶解及元素硫的生成.高温高压条件下ZnS-H2O系的电位-pH图为硫化锌的加压浸出实验参数的选择提供了热力学上的指导作用.     

常压下环己烷-环己酮二元体系汽液平衡研究

为了计算多元体系的汽液平衡关系,采用改进的Rose汽液平衡釜测定常压(101.3 kPa)下环己烷-环己酮二元体系汽液平衡数据,并对数据进行热力学一致性检验,结果表明实验数据符合热力学一致性.以汽相组成的误差平方和作为目标函数,分别用Wilson方程和NRTL方程关联实验数据,得到分子交互作用能量参数,并对汽液平衡计算值与实验值进行比较,发现二者偏差较小,可以满足工程上分离设计的需要.     

含甲醛多元系统的汽液相平衡研究

提出了“甲醛虚拟饱和蒸汽压”的处理方法，用该法可不考虑甲醛与活性溶剂的化学反应平衡，仅用传统的活度系数模型，就可对所测数据进行关联，从而建立起含甲醛多活性溶剂组分系统汽液平衡的热力学模型，模型推算结果表明该法的计算值与文献值相近，与用Ｂｒａｎｄａｎｉ模型的计算结果比较，精度相当。因此甲醛虚拟饱和蒸汽压法能较好地解决含甲醛系统模型的复杂性及计算的难解性。     

THF对低浓度瓦斯水合化分离热力学条件促进作用

利用可视化分离实验装置,测定了3种浓度(1,0.1和0.01 mol/L)四氢呋喃(THF)溶液中低浓度瓦斯水合化分离热力学参数,色谱分析了分离产物中CH4提纯浓度.对CH4-N2-O2-H2O体系水合物生成相平衡参数Chen-Guo模型计算值和本文实验值进行比较.结果表明:THF的添加有效改善了水合物形成热力学条件,例如17.70℃时,添加促进剂THF后水合物生成压力值降低了7.973 MPa;不同浓度THF溶液对瓦斯水合化分离熟力学条件的改善效果不同,所研究的3个浓度体系中,1 mol/L浓度的THF溶液促进效果最好.     

Ca-Na-Cl-SO4-H2O相平衡体系35℃溶解度的预测

以盐的溶度积为溶解平衡判据,利用Pitzer电解质溶液理论和HW公式,对 Ca-Na-Cl-SO4-H2O相平衡体系的溶解度进行了计算,结果表明计算值与实验值吻合较好.     

氯盐浸出锌渣的溶液化学模型

本研究提出了 FeCl_3—NaCl—HCl—H_2O 溶液浸出含有 Ag_2S、PbS 及 ZnS 的锌渣时的数学模型.在模拟这种浸出过程时必须考虑两种不同类型的反应;硫化物溶解的多相反应和溶液中存在的所有组分的均相溶液反应.前者是动力学控制的慢反应.后者是快的平衡反应。此种情况可以采用部分平衡方法来模拟整个浸出过程.我们采用络合平衡的计算方法和扩展的 BASIC 语言进行计算,得出了在一定条件下锌渣浸出过程中各种金属氯络离子浓度及其配位数随游离的氯离子浓度变化的情况和达到一定浸出率而不出现 AgCl 和 PbCl_2沉淀时所需的 NaCl 浓度.     

脂肪酸固液两相乳化分离的计算

本文根据热力学原理推导的脂肪酸固液平衡式,建立了适用于脂肪酸固液分离过程的计算模型。计算中分别用拟化学法和UNIFAC法修正固液两相的非理解性。采用主组元归一法对不同的脂肪酸组成进行了简化处理,对三种不同组成的原料酸的分离计算结果与实验值比较,结果令人相当满意。     

PVT筒中气液两相非平衡过程的数值模拟

目前国内外多采用平衡后各组分逸度系数相等的平衡判据来描述两相中各个组分的分配情况,但该法无法进行两相由非平衡初始状态达到平衡状态这一非平衡热力学过程的研究.针对这一问题,提出了引入扩散方程来描述液相和气相各个组分由接触到稳定过程的方法,建立了描述两相非平衡态扩散过程的数学模型.提出了分阶段求解模型的求解算法,并运用该法对PVT筒中气液两相系统由接触到稳定过程的状态进行了分析,得出系统全程压力变化规律及平衡状态下随高度变化的甲烷浓度分布规律.计算结果与实验数据对比验证了该方法的可行性,从而为非平衡态相变问题的分析提供了新的思路.     

对氨基苯酚溶解平衡的热力学研究

用自建的溶解度测定装置,分别测定了对氨基苯酚在水、乙醇和乙醇-水混合溶剂中的溶解度。将对氨基苯酚在水中溶解度的实验值与文献值进行了比较,符合良好,验证了实验方法的可靠性。用溶解度模型和S-H活度系数方程对实验数据进行回归,得出了模型计算所需要的二元交互作用参数lij,建立了计算对氨基苯酚溶解度的热力学模型。用该模型可对较高温度下对氨基苯酚在混合溶剂中的溶解度进行预测。回归及计算结果与实验值符合良好。     

吡啶体系的汽液平衡的测定和关联

本文测定了乙酸乙酯—吡啶体系的常压下的汽液平衡，实验数据满足热力学一致性．用状态方程法和活度系数法关联了实验数据，计算值与实测值符合满意．     

热力学模型和相平衡网络平台开发及应用

在流程工业中，热力学模型和相平衡数据是工业过程设计、模拟、控制及优化必不可少的要件，其准确性和精度直接决定过程设计、建模及控制优化的优劣。鉴于此，基于统计缔合流体理论，构建和发展了一变阱宽方阱链流体分子热力学模型，并将其成功应用到常规流体、缔合流体、电解质溶液、离子液体、聚合物等体系纯组分的PVT、混合物的汽（气）液平衡、液液平衡、固液平衡以及蒸发焓、混合焓等热力学性质的描述。同时，将该状态方程与表面张力、黏度等模型结合，可满意地预测和计算混合物表面张力、黏度等传递性质。在计算不同热力学性质中，采用了同一套分子参数，分子参数可来源于实验数据、基团贡献法或溶剂化法。另一方面，理论模型检验和模型参数的获得常依赖正确的热力学实验数据，为便于模型构建、应用和数据查询，开发了流体相平衡网络平台（www.equilibria.cn），并系统阐述了流体相平衡概念、分类、应用，提供了相平衡数据查询系统与计算软件。以上模型和网络平台的开发，为流程工业的模型化、智能化提供了基础理论和数据支撑。     

计算合金热力学性质的Miedema理论

分析了Miedema理论,在二元合金热力学性质计算时,用Miedema理论结合几何模型的方法,能为生产实验提供理论依据。对于多元合金体系热力学性质的计算,由二元系溶体的热力学性质推算多元合金体系热力学性质的溶体模型,并介绍了由Toop模型和周模型外推得到的Miedema模型。但对于多元合金体系,其理论值与实验值并不如二元合金体系符合得那样好,为了能精确地计算三元以及多元合金体系的热力学性质,还需要对几何模型作进一步完善.     

羊毛角朊蛋白溶液的制备

采用正交法设计了羊毛溶解实验方案,确定了主要影响因素及水平．对实验结果采用极差和对比分析法得出各因素水平的影响及其显著性,并运用综合平衡分析法得出了最优工艺方案为溶解温度50℃,溶解时间10h,脲7mol／L,2-巯基乙醇体积分数6％．照此最优方案得出的实验结果与理论计算值相比,证明数据是合理的．     

Zn—Cl^——NH3—CO3^2—H2O系的热力学分析

根据同时平衡原理和质量平衡原理,推导出Ｚｎ－Ｃｌ＾－ＮＨ３－ＣＯ３＾２－－Ｈ２Ｏ系金属氧化物及碳酸盐在水溶液中热力学平衡的数学模型,计算并绘出该体系的浓度对数－ｐＨ图,研究了各配位体及ｐＨ值对该平衡体系的影响。当溶液有ＮＨ３和Ｃｌ＾－存在时,ＺｎＯ的溶解度增大;ＮＨ３的浓度对ＺｎＯ的溶解度的影响最大,因而不宜用氨水作为Ｚｎ＾２＋的沉淀剂。当溶液中有ＣＯ３＾２－存在时,Ｚｎ的溶解损失小;即使溶液中含     

汽液相平衡数据热力学一致性检验系统的开发

按照面积法汽液相平衡数据热力学一致性检验的原理,完成了其一致性检验程序的开发.系统中精选了一致性检验计算中所需的各种模型,它们具有较高的精度.该系统通过接口与微型机上化工物性数据库相联接,可方便地调用和计算所需各种物性数据,能够快速而大量地进行数据的检验工作.本系统可对除含超临界组分以外的各种条件下的二元汽液相平衡实验数据进行热力学一致性检验.运用该系统处理了八十套各种条件下的二元汽液平衡实验数据,检验结果与文献数据相符合.