R1234yf+CO2和R1234ze (E)+CO2二元混合物的比容平移Soave-Redlich-Kwong方程

采用温度相关比容平移项的比容平移Soave-Redlich-Kwong（VTSRK）方程计算新工质R1234yf和R1234ze（E）的热力学性质以及两种物质与CO₂的二元混合物性质,混合物计算采用van der Waals混合规则,二元交互作用系数由密度数据拟合得到。对纯净物计算与专用状态方程进行对比,VTSRK方程比SRK方程显著改善了液相密度表征效果。对混合物的密度计算结果与实验数据进行对比,对于R1234yf+CO₂二元混合体系方程与实验数据相对均方根偏差为1.17%,对于R1234ze（E）+CO₂二元混合体系相对均方根偏差为0.82%。结果显示,采用温度相关比容平移项的VTSRK方程应用于R1234yf和R1234ze（E）纯流体以及R1234yf+CO₂和R1234ze（E）+CO₂密度性质计算,可获得较高精度。     

R32+R1234yf+R1234ze（E）混合制冷剂气液相平衡实验研究

基于液相循环法搭建的气液相平衡实验装置,在263.15~323.15 K温度范围内,实验测量了R32+R1234yf和R1234yf+R1234ze（E）二元混合物以及R32+R1234yf+R1234ze（E）三元混合物的气液相平衡数据,利用PRSV状态方程结合WS混合法则和NRTL活度系数模型进行关联拟合,获得二元混合工质的交互参数,并在其基础上预测了三元混合工质气液相平衡性质。计算结果与实验数据对比表明,二元体系R32+R1234yf和R1234yf+R1234ze（E）的压力平均绝对偏差分别为0.71%和0.20%,气相摩尔分数平均绝对偏差均约为0.0016,三元体系R32+R1234yf+R1234ze（E）的压力平均绝对偏差为0.82%,系统组分R32和R1234yf的气相摩尔分数平均绝对偏差均约为0.007。     

HFC-1234yf、HFC-1234ze的应用专利研究

HFO-1234yf是Honeywell和DuPont联合开发用于HFC-134a替代的新型汽车制冷剂,HFO-1234yf具有很低的GWP（4）、ODP（0）和低毒性,并且系统性能与HFC-134a非常类似,轻度可燃,具有在直接膨胀系统中使用的潜力。2009年8月4日,霍尼韦尔公司宣布,公司具有低全球变暖潜值的汽车空调新型制冷剂HFO-1234yf可出口到日本并在日本使用,这标志着新型制冷剂的全球应用取得重大进展。     

含R1234yf混合工质汽液相平衡的混合规则评估与预测研究

含R1234yf混合工质具有系统性能优良且对环境友好的特点,在当前制冷剂迭代中受到了广泛关注。汽液相平衡性质是混合工质的基础热物理性质,其理论计算至关重要。为提高含R1234yf混合工质汽液相平衡数据的计算精度,选取PR状态方程结合vdW、WS、MHV1三种混合规则和NRTL活度系数模型评估了16种含R1234yf二元混合工质的汽液相平衡性质。结果表明,WS混合规则和MHV1混合规则计算性能优于vdW混合规则;vdW混合规则对大多数混合工质计算性能较好。最后提出一种预测模型预测含R1234yf混合工质汽液相平衡性质,预测的相对压力偏差值为0.49%,气相摩尔分数绝对偏差值为0.0031,预测偏差满足工程应用。     

水平圆管内R1234yf流动冷凝传热特性研究

为了将低GWP制冷剂应用于客车空调,对R1234yf在5 mm水平光滑管内的流动冷凝传热特性进行了实验研究。实验研究工况为饱和温度30℃和40℃,平均干度0.1—0.96,质量流速100—600 kg/(m²·s)。研究结果表明：R1234yf管内传热系数在低质量流速[<200 kg/(m²·s)]下受干度和流速的影响不明显,随着流速的增大逐渐依赖蒸汽流速和干度,这表明管内主要传热机制由受温差较大影响的自然对流过渡至受流速影响较大的强制对流,引入了等效雷诺数Re_eq来划分这2种传热机制。饱和温度为30℃时,相同工况下R1234yf传热系数比R134a低3.7%—14.3%。对Cavallini和Bashar 2种关联式预测的传热系数与实验值进行了对比,Bashar关联式表现出较好的预测效果,平均绝对偏差为14%。     

水平管内R1234yf的流动沸腾换热特性

通过实验研究了环境友好型制冷剂R1234yf在内径为0.5mm的水平圆形微通道内的流动沸腾换热特性,测量了不同工况下R1234yf的沸腾换热系数（HTC）,并与传统制冷剂R134a进行了对比,分析了质量流速、热流密度和干度对换热系数变化规律的影响。实验条件为：饱和温度(17±1)℃,质量流速1000～2500kg/(m2·s),热流密度25～143kW/m2。实验结果表明：R1234yf的换热系数随着热流密度的增大而显著增大,而质量流速和干度的影响较小,核态沸腾为其主导换热机制。对比R1234yf和R134a在相同工况下的换热特性,发现两种工质的平均换热系数差别较小,并均随着热流密度增大而逐渐增加,但是R1234yf发生干涸（Dryout）时的热流密度小于R134a。将实验数据与已有文献中的核沸腾主导的经验关联式的预测结果进行了对比,得到了较好的吻合。     

石蜡沉积对储层渗透率的影响研究

油气开采过程中的蜡质、沥青质等有机固相沉积。严重影响着油田的正常生产。固相沉积物不仅堵塞油井、输油管线,而且也给油藏多孔介质造成一系列的伤害。如堵塞油藏孔隙、降低孔隙度和渗透率,改变油藏岩石的润湿性,从而影响原油采收率的提高。本文采用热力学理论建立了液固两相相平衡方程,模拟计算石蜡沉积量对储层孔隙度和渗透率影响,进而求出对油井产能的影响。     

立方型状态方程的混合规则在相平衡计算中的研究

对立方型状态方程中所使用的混合规则及其在相平衡计算中的应用状况做了综述分析。将混合规则按二次型、LC型、DDLC型和UNIWAALS型分别进行了介绍和讨论。总结了各种类型混合规则的优缺点和适用范围,并提出了混合规则今后的发展方向。     

均四甲苯在不同溶剂中溶解度的测定及关联

采用动态法测定常压、温度为283.15～308.15 K下均四甲苯在甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯及乙酸异戊酯9种纯溶剂中的溶解度。数据表明,均四甲苯在9种纯溶剂中的溶解度随温度的升高而增加;在相同的温度下,均四甲苯在不同溶剂中溶解度的大小依次为:乙酸异戊酯>乙酸正丁酯>乙酸乙酯>丙酮>正丁醇>异丙醇>乙腈>乙醇>甲醇。采用改进的Apelblat方程、λh方程、NRTL方程及Wilson方程关联溶解度数据,关联结果良好,且改进的Apelblat方程拟合效果最佳。结合Wilson模型关联结果及实验测定数据,确定了均四甲苯与有机溶剂二元体系的混合吉布斯自由能、混合焓及混合熵,结果表明均四甲苯在9种溶剂中的溶解过程均为自发的吸热过程。所得数据为均四甲苯重结晶过程的设计及优化提供了支持。     

新型制冷剂HFO-1234yf与分子筛干燥剂的相容性研究

目前车用制冷剂HFC-134a的温室效应潜值(GWP)为1 300,而制冷剂HFO-1234yf的GWP仅为4,被认为是取代R134a的新一代制冷剂。采用McBain-Bakr法和ASHRAE-97密封玻璃管法分别测试了制冷剂HFO-1234yf与分子筛干燥剂的相容性。结果表明:3A、3A-60型分子筛与HFO-1234yf具有较好的化学稳定性,相容性较好,能够满足工业应用的HFO-1234yf制冷剂系统。     

气体在混合溶液中溶解度的分子热力学计算

开发出一个分子热力学模型来预测低压下难溶于溶剂且不与溶剂发生反应的气体在二元混合溶液的溶解度,混合物中含有缔合作用成分及溶剂化作用成分,即形成配位化合物。在该模型中,Gibbs能为三个等温混合过程的和。溶质的偏摩尔过量Gibbs能由两部分组成,即化学和物理贡献。为了验证该模型的准确性,将该模型用于计算氮气在丙酮和氯仿混合物的溶解度。考虑实验的不确定度,氮气在二元混合溶液中的溶解度与实验数据吻合良好。     

The solubility of gases in ionic liquids

In this Perspective, we provide a detailed discussion of the techniques and methods used for determining the solubility of gases in ionic liquids (ILs). This includes various experimental measurement techniques, equation of state (EOS) modeling, and predictive molecular‐based modeling. Many of the key papers from the past 15 years are discussed and put into the context of the latest advances in the field. Limitations of these methods plus future developments and new research opportunities are discussed. © 2017 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2017     

The solubility of ethane in n-methylpyrrolidinone

The solubility of ethane in N-methylpyrrolidinone (NMP) has been measured at ?10, 25, 40, 50, 70, 75, 100, and 120°C at pressures up to 7.1 MPa. The solubility data obtained are compared with those of ethane in other physical solvents. The results were correlated with the Peng-Robinson (1976) equation of state and the interaction parameters were obtained. Henry's constants were also determined.     

加料顺序对两种盐溶解性的影响

盐的溶解及盐效应的研究对化工技术开发具有重要意义。采用平衡法,常压下,测得了对苯二甲酸二钠在不同温度下于水中的溶解度。在常压和298.15 K下,考察了对苯二甲酸二钠等7种有机盐和无水硫酸钠等3种无机盐在水中的两两溶解过程,发现加料顺序会影响两种盐的溶解性。得到如下结果:先溶解难电离的盐再溶解易电离的盐,则后者的溶解速度变化不明显;而先溶解易电离的盐再溶解难电离的盐,则后者的溶解速度会显著降低且溶解度变小。将其中一种盐的量固定后,在一定时间内另一种盐所能溶解的量定义为准溶解度。测定了对苯二甲酸二钠在不同浓度的柠檬酸三钠水溶液中的准溶解度,为相关化工行业的产品分离纯化提供依据。     

沥青质含量对重油中氢气溶解度影响的研究

氢气是油品加氢工艺中重要的反应组分,其在石油馏分中的溶解性能是影响加氢工艺过程的关键因素。重油中氢气溶解度的数据较为匮乏,尤其是重油中沥青质组分对氢气溶解度的影响并未受到关注。采用高压搅拌釜对氢气在四种重油原料中的溶解度进行系统研究,获得了氢气在重油中溶解性能随温度和压力的变化规律,并考察了沥青质含量对氢气溶解性能的影响。结果表明,氢气在相同重油原料中的溶解度随温度和压力的升高而增大,并且在较高温度或压力条件下,压力或温度变化对氢气溶解性能的影响更加显著。利用Aspen Plus中的Flash模块结合PR状态方程建立氢气溶解度计算模型,并进行高温条件氢气溶解度的预测,表明常规加氢条件下加拿大油砂沥青减渣中氢气溶解度与氢耗之间的矛盾极为尖锐,其脱沥青油的氢气溶解性能得到较大改善,胶质和沥青质的脱除缓解了氢气溶解和氢耗之间的矛盾。     

拉莫三嗪-邻苯二甲酰亚胺药物共晶在有机溶剂中溶解度及三元相图测定

采用静态法测定了拉莫三嗪在正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酸乙酯、乙酸甲酯6种溶剂中的热力学行为,并采用Apelblat方程和λh方程进行了关联,其结果表明拉莫三嗪的溶解度随着温度的升高而升高,溶解行为由低到高为正丁醇>正丙醇>异丁醇>异丙醇,乙酸甲酯>丙酸乙酯,应用的方程拟合度较好,可用于单体拉莫三嗪热力学行为的预测。在此基础上,采用溶液法制备拉莫三嗪-邻苯二甲酰亚胺共晶,在298.15、303.15 K时,建立了共晶体在异丁醇、丙酸乙酯溶剂中的三元相图,结果表明同一溶剂体系内,随着温度的升高,拉莫三嗪-邻苯二甲酰亚胺共晶区域增大,有利于共晶的形成。同一温度下,拉莫三嗪-邻苯二甲酰亚胺共晶在异丁醇体系的对称性优于丙酸乙酯体系,表明拉莫三嗪-邻苯二甲酰亚胺共晶更易于在异丁醇体系中获得。     

一个新的基团贡献型状态方程——GC-MCSPT方程

将超额Gibbs函数模型与修正的硬球三参数状态方程(MCSPT方程)相结合,导出由基团贡献模型定义的状态方程参数混合规则.直接利用低温下的基团贡献模型参数,如UNIFAC模型、修正的UNIFAC模型(简称MUNIFAC)的交互作用参数,分别预测了二元强极性物系的低压和高压相平衡以及三元强极性物系的汽液相平衡.结果表明,新模型具有广泛的预测能力和满意的预测精度.     

Predicting the solubility of 1,1-difluoroethane in polystyrene using the perturbed soft chain theory

In this study, the solubility of 1,1-difluoroethane in polystyrene is correlated and predicted using the perturbed soft chain theory (PSCT) and compared with the experimental data in the literature. For correlation, a binary interaction parameter is determined using the experimental solubility data. For prediction, however, the data at infinitely dilute solvent concentration region from inverse gas chromatography (IGC) are used only in determination of the binary interaction parameter. The results were comparable with the experimental data in both cases. © 1998 SCI.