芳烃精馏系统的模拟计算

在精馏计算中,用状态方程求汽液平衡有所需参数少,能适应超临界或处于临界区域的组份,能由此算出焓差△H及体积V等优点;其缺点为对强非理想溶液(液相) 不甚适应。状态方程有多种形式,作为有别于以活度系数模型求汽液平衡的一个类型,特介绍本文。本文以Peng—Robinson模型计算汽液平衡,并提供了计算程序。     

应用PSRK状态方程预测高压汽液平衡

为预测高压汽液平衡,将过量吉布斯自由能混合规则和UNIFAC活度系数模型与SRK状态方程相结合,建立基团贡献状态方程PSRK。利用该状态方程对5个体系在不同压力和温度下的汽液平衡数据进行了关联实验测定的汽相压力和汽相组成与计算结果相比所得的相对平均偏差分别为2．16％和1．01％。结果表明,PSRK状态方程可以成功地预测高压下汽液平衡,其精度高于MHV1和MHV2模型。     

立方型状态方程含过量自由焓模型的新混合规则

提出了在参考压力下将过量自由焓(g~E)模型引入状态方程的修正Huron-Vidal混合规则,由g~E模型确定状态方程中混合物的参数,以SRK方程和Wilson模型为例,取大气压为参考压力,计算了16个体系50组汽液平衡,结果表明本文建议的混合规则可直接使用现有文献报道的常压g~E模型参数由立方型状态方程预测常压汽液平衡,并对直接外推预测高压汽液平衡作了尝试.     

局部组成型M-H(81)状态方程

为了改进M-H(81)状态方程在含极性和超临界组分体系汽液平衡计算中的应用,作者将局部组成概念和M-H(81)状态方程相结合,导出了局部组成型的M-H(81)状态方程[DDLC M-H(81)];并对45组低压和高压二元汽液平衡数据进行了关联计算.结果表明:对低压极性体系,汽相组成的绝对偏差和常用的活度系数模型相当,而压力的绝对偏差则略好于上述模型.对于高压体系(包括含超临界组分体系),新模型与单流体模型相比,无论是汽相组成还是泡点压,其计算精度都有明显的改进.     

CO_2-C_2H_6共沸物分离的立方型状态方程选取

汽液平衡热力学模型的准确选取对CO_2-C_2H_6共沸物分离流程的设计和操作分析至关重要。在汽液平衡实验数据的基础上,依据逸度平衡原则,评估vdW、RK、SRK和PR立方型状态方程结合vdW、Margles和CVD混合规则预测CO_2纯物质、CO_2-C_2H_6共沸物和n-C_5H_(12)-CO_2-C_2H_6三元体系汽液平衡的可靠性,采用平均绝对误差的方法进行状态方程的选取。结果表明:SRK状态方程计算CO_2纯物质汽液平衡性质的精度最高;PR状态方程结合Margles混合规则可以准确计算CO_2-C_2H_6共沸体系汽液平衡特性;对于n-C_5H_(12)-CO_2-C_2H_6三元体系,SRK状态方程结合Margles混合规则计算精度明显优于vdW、RK和PR状态方程。通过试差迭代法优化CO_2-C_2H_6共沸体系和n-C_5H_(12)-CO_2-C_2H_6三元体系的二元交互作用参数,状态方程的计算精度得到明显提高。     

MH—81状态方程的改进及应用于低温液氮洗过程的汽—液平衡

本文在MH-81状态方程的基础上,引入了一个新的常数A_5,并由两相区的蒸汽压数据确定它。通过对低温液氮洗过程中涉及的五个组分的汽-液平衡和汽化热的计算表明,改进的方程比原MH-81状态方程效果好。另外,本文还提出了一个与密度无关的局部组成型混合法则,计算了低温液氮洗过程的二元汽液平衡,获得了满意的效果。     

汽液平衡计算与立方型状态方程

本文综述应用于汽液平衡计算的立方型状态方程的发展和研究动向。     

状态方程应用于非理想溶液的汽-液平衡计算——改进的SRK模型

<正> 一、引言 非电解质溶液的汽-液平衡通常采用以下两类方法处理: A类:应用同一状态方程分别计算汽相和液相混合物中各组分的逸度f_i~V和f_i~L。 B类:汽相采用某种状态方程计算f_i~V,而液相的f_i~L由下式计算:     

CO2-C2H6共沸物分离的立方型状态方程选取

汽液平衡热力学模型的准确选取对CO₂-C₂H₆共沸物分离流程的设计和操作分析至关重要。在汽液平衡实验数据的基础上,依据逸度平衡原则,评估vdW、RK、SRK和PR立方型状态方程结合vdW、Margles和CVD混合规则预测CO₂纯物质、CO₂-C₂H₆共沸物和n-C₅H₁₂-CO₂-C₂H₆三元体系汽液平衡的可靠性,采用平均绝对误差的方法进行状态方程的选取。结果表明：SRK状态方程计算CO₂纯物质汽液平衡性质的精度最高;PR状态方程结合Margles混合规则可以准确计算CO₂-C₂H₆共沸体系汽液平衡特性;对于n-C₅H₁₂-CO₂-C₂H₆三元体系,SRK状态方程结合Margles混合规则计算精度明显优于vdW、RK和PR状态方程。通过试差迭代法优化CO₂-C₂H₆共沸体系和n-C₅H₁₂-CO₂-C₂H₆三元体系的二元交互作用参数,状态方程的计算精度得到明显提高。     

用状态方程同时描述烃醇体系的汽液平衡和混合热

研究了用ＰＲＳＶ状态方程及Ｗｏｎｇ－Ｓａｎｄｌｅｒ混合规则同时描述１０个烃醇体系的汽液平衡和混合热的可行性．将３个不同的Ｇ￣Ｅ模型（Ｗｉｌｓｏｎ、ＮＲＴＬ及由沈树宝等提出的模型）结合到ＰＲＳＶ状态方程中以资比较．由甲醇－正己烷的计算结果显示：不同的Ｇ￣Ｅ模型会得到不同的结果，在用活度系数法关联汽液平衡中合适的模型未必适用于与状态方程的结合．沈树宝等提出的Ｇ￣Ｅ模型结合到ＰＲＳＶ状态方程中的计算结果最优，将此结合模型推广到其它９个烃醇体系的汽液平衡及混合热同时关联计算，也获得了令人满意的结果．     

Peng-Robinson状态方程计算合氢系统汽液平衡——超临界气体的参数处理

本文修正了Peng-Robinson 状态方程,使之适用于氢烃二元系统的汽-液平衡计算.对超临界气体氢引入了新的、随温度而变的a表达式和协体积项b的二元交互作用参数.计算了19个二元系统,结果表明本研究较前人为优.尤其是对氢-重烃(C_6-C_(16)),亦优于Mathias修正的Redlich-Kwong-Soave状态方程和Chao等人最近提出的立方型转子链状态方程(CCOR状态方程).修正后的a表达式除改进了汽液平衡结果,还可准确地推算氢气的P-V-T关系和第二维里系数.本研究推荐的方法可用于实际工程计算.     

Peng-Robinson状态方程计算合氢系统汽液平衡——超临界气体的参数处理

本文修正了Peng-Robinson 状态方程,使之适用于氢烃二元系统的汽-液平衡计算.对超临界气体氢引入了新的、随温度而变的a表达式和协体积项b的二元交互作用参数.计算了19个二元系统,结果表明本研究较前人为优.尤其是对氢-重烃(C_6-C_(16)),亦优于Mathias修正的Redlich-Kwong-Soave状态方程和Chao等人最近提出的立方型转子链状态方程(CCOR状态方程).修正后的a表达式除改进了汽液平衡结果,还可准确地推算氢气的P-V-T关系和第二维里系数.本研究推荐的方法可用于实际工程计算.     

二氟氯甲烷和二氯氟甲烷的汽液平衡

在汽相循环的低温加压汽液平衡测定装置中,测定了二氟氯甲烷和二氯氟甲烷在254.64,272.75,283.03及293.33K下汽液平衡数据;并以马丁一侯(81)状态方程同时应用于汽相和液相的逸度计算,关联和预测了该二元系在上述四个温度下的汽液平衡数据.所用的测定装置具有汽相循环,体积自动补偿及汽液相样连续在线分析之优点,所得数据较可靠.     

PR方程用于低温高压含氢体系汽液平衡计算和结果分析

本文用PR状态方程推算低温高压含氢体系汽液相平衡.在计算中,考虑了正、仲氢的转化,并且采用两种方法考虑了量子效应.结果表明比原PR方程更精确地描述了汽液平衡.     

用改进的Martin-Hou状态方程预测C_5烃汽-液平衡

用改进的Martin-Hou状态方程及其混合规则,计算出C_5烃6个组分的Martin-Hou方程特征常数,并由该常数预测了常压下6个C_5烃二元体系的汽-液平衡关系,其结果与文献值比较,汽相组成绝对误差和温度相对误差的平均值分别为0.013和0.0016。     

基于Excel运用SJ方程预测纯流体的汽-液平衡性质

大多数立方型状态方程主要针对vd W引力项进行修改,如SRK、PR和PT等,计算纯流体的汽-液平衡性质有一定的提高。由于这些状态方程斥力项过于简单,在临界点附近,很难准确描述流体的热力学性质。SJ方程强化了引力项和斥力项对温度特性的描述,较好的解决了流体在临界状态的描述。在这里利用Excel提供的强大可视化计算功能,使SJ方程运算无需编程便可解决大多数纯流体的汽-液平衡性质的计算,操作简单易行。     

混合溶剂-盐体系的汽液平衡

以扰动理论为基础建立了含电解质混合溶剂体系的状态方程。用其计算了五个甲醇-水-盐体系的汽液平衡。参数由拟合蒸汽压、密度和离子平均活度系数数据获得。当应用到三元体系时(只用一个可调二元参数),状态方程预测蒸汽压的平均相对误差小于2.3％,汽相组成的平均绝对误差小于0.017。     

局部组成型的立方转子链状态方程

为进一步改进立方转子链状态方程对混合物汽-液平衡的描述,作者建立了以局部组成概念为基础的新的混合物状态方程,并对42组低压和高压二元汽-液平衡数据(大多为极性体系)进行了关联.结果表明本模型较常规二次混合规则可显著提高关联的精确度并扩大应用范围.当应用于低压强极性体系时,一般可取得优于目前广泛使用的活度系数法所获得的结果.     

异丁酸-甲基丙烯酸二元体系汽液平衡的研究

本文用汽液双循环改进的HL型平衡釜,在压力为20mmHg和50mmHg下测定了异丁酸-甲基丙烯酸二元体系的汽液平衡,测得的数据用马丁-侯81型状态方程进行了关联,其结果较为满意。     

基于无限稀释活度系数模型的状态方程

发展了一种从纯物质的性质参数预测混合物汽液平衡的方法,它是以立方状态方程的过量吉布斯自由能 g~E结合型混合规则和无限稀释活度系数 MOSCED模型为基础,由MOSCED模型预测得到活度系数方程的相互作用参数,从而得到混合规则中的g~E,使得状态方程能在较大温度和压力范围内预测汽液平衡.用此法预测了含极性组分体系常压到较高压力的汽液平衡,结果良好,与UNIFAC基团贡献状态方程的结果相当.