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。

5-氯-2-戊酮与环丙基甲基酮物性及汽液相平衡

测定5-氯-2戊酮和环丙基甲基酮的物化性质:密度、黏度、摩尔体积、热膨胀系数和表面张力。测定5-氯-2-戊酮(1)+环丙基甲基酮(2)二元体系的汽液相平衡(VLE),并应用Aspen Plus V11中Van Laar方程、Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行关联,回归得到二元交互参数。实验结果通过热力学一致性检查。该研究不仅补充了汽液相平衡数据库,也为5-氯-2-戊酮与环丙基甲基酮的分离提供热力学数据。

乙二胺–硅烷偶联剂KH792汽液相平衡研究

为给精馏工艺分离乙二胺(EDA)-硅烷偶联剂N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)体系提供基础数据,采用Rose汽液平衡釜测定3~12 kPa范围内硅烷偶联剂KH792的饱和蒸气压和8 kPa下EDA-KH792的汽液平衡数据,采用Herington面积积分法检验所测数据的可靠性,在此基础上采用NRTL和Wilson活度系数模型对实验数据进行关联模拟。结果表明:NRTL和Wilson模型关联EDA-KH792体系的气相组成平均偏差分别为0.0055,0.0079,平衡温度平均偏差分别为0.8971,1.1631 K,两模型关联数据的偏差均较小,关联精确均较高,均可用于该体系的汽液平衡计算;但NRTL模型关联数据的偏差更小、精度更高,更适合该体系的汽液平衡计算。

丙酮-丁酮醇、丙酮-二丙酮醇二元汽液相平衡

采用Rose汽液平衡釜测定101.3 kPa下丙酮-丁酮醇、丙酮-二丙酮醇二元体系汽液相平衡数据,并使用Wilson、 NRTL和UNIQUAC模型对测定的实验数据进行关联,得到相应的二元交互参数.对该体系的汽液相平衡进行预测,预测值和实验值吻合良好,说明3个模型都能准确描述该体系的相平衡行为.采用Herrington经验法对相平衡数据进行热力学一致性检验,结果表明所测得数据可靠.本研究结果可为丁酮醇生产的工艺设计提供基础数据.

碳酸二甲酯-草酸二甲酯二元常压汽液相平衡

用气相单循环的玻璃平衡釜测定了碳酸二甲酯-草酸二甲酯二元系统的常压汽液相平衡数据，用积分法对其进行了热力学一致性检验。回归得到了草酸二甲酯的Antoine方程参数。用Wilson活度系数方程对实验数据进行了关联, 取得了较好的结果。

醋酸异丙酯-醋酸-水体系汽液相平衡研究

用改进的Rose釜测定了101.33kPa下醋酸异丙酯-醋酸、醋酸异丙酯-醋酸-水(互溶区内)的等压汽液相平衡数据。考虑了醋酸在汽相中的缔合效应和非理想性,用NRTL、UNIQUAC模型对醋酸异丙酯-醋酸体系汽液相平衡数据进行关联,得到了相应的模型参数。在三元汽液相平衡数据的预测过程中详细讨论了醋酸-水体系汽液平衡数据对预测结果的影响,获得了较优的预测结果。

噻吩-正辛烷体系等压汽液相平衡研究

利用双循环汽液平衡釜测定101.3kPa下噻吩-正辛烷体系的汽液相平衡数据。运用该实验结果,进一步获得组分的液相活度系数。实验数据经Herington方法检验,表明符合热力学一致性。采用二元体系UNIQUAC模型对该实验数据进行关联,采用最小二乘法拟合得到UNIQUAC模型参数。结果表明,噻吩在汽相组成的平均绝对偏差为0.0635,取得满意的效果。

碳酸二甲酯-甲醇-邻二甲苯三元体系汽液相平衡研究

测定了DMC -CH3OH ,DMC -C8H10 ,CH3OH -C8H10 二元体系汽液平衡实验数据 ,利用二元体系的汽液平衡数据 ,运用C语言用Wilson状态方程模拟推算了碳酸二甲酯 -甲醇 -邻二甲苯三元体系在常压下的汽液平衡 ,为建立精馏分离碳酸二甲酯 -甲醇二元共沸体系的数学模型提供了必要的VLE数据。

PR方程结合vdW混合法则推算二元及三元HFC/HC混合工质汽液相平衡性质

以PR方程结合vdW混合法则,利用建立的二元相互作用系数kij差值关联模型,对11组二元HFC/HC混合工质及5组三元HFC/HC混合工质(HFC32/HFC125/HFC134a,HC290/HC600a/HFC32,HFC125/HFC143a/HFC134a,HFC32/HC290/HFC227ea,HFC32/HFC125/HC290)汽液相平衡性质进行了推算,并与文献实验数据比较,对压力计算的平均相对偏差分别为2.23%、8.32%、1.43%、0.40%、1.71%,对气相组分计算的平均绝对偏差分别为0.0086、0.0132、0.0054、0.0071、0.0089。结果表明该方法可用于推算二元及三元HFC/HC混合工质汽液相平衡性质。

环己醇、环己酮、二甘醇三组分汽液相平衡研究

用ROSE平衡釜测定了环己醇(1)-环己酮(2)、环己酮(1)-二甘醇(2)、环己醇(1)-二甘醇(2)3对二元系常压下的汽液相平衡数据,并对其进行了热力学一致性检验。用改进的Peng-Rob inson方程计算了气相逸度系数,用W ilson方程和NRTL方程分别计算了液相活度系数,拟合得到了模型参数。通过对实验数据进行关联,取得了较满意的结果:二元系实验数据与模型计算值的平均相对偏差在3%以内,三元系实验数据与模型计算值的平均相对偏差在4%以内。所关联的模型参数可靠,实验取得的相平衡数据可用于化工生产的设计、模拟与优化。

氢化松节油体系汽液相平衡数据的测定与关联

氢化松节油的主要成分是蒎烷和α 蒎烯 ,采用改进了的Eills平衡釜测定常压下蒎烷 α 蒎烯体系的汽液相平衡数据 ,实验数据符合热力学一致性。同时 ,分别用理想模型、VanLaar模型、Wilson模型对实验数据进行了关联 。

UNIFAC基团贡献法估算甲醇-碳酸二甲酯的汽液相平衡

以甲醇 碳酸二甲酯为实验物系,在考虑了汽、液混合物非理想性的情况下,用UNIFAC基团贡献法估算了液相活度系数,用维里方程求算了汽相逸度系数,并最终给出了此二元物系在不同压力下的汽液相平衡数据,结果表明其共沸组成(甲醇摩尔分数)随压力的增高而增大,当压力从0.1MPa增至1.5MPa时,共沸组成由0.890增加到0.960。最后将常压下的相平衡数据与实验值进行了对比,二者的最大偏差为9.4%。

低温汽液相平衡实验系统的研制与验证

本文介绍了一套汽液相平衡(VLE)实验系统的设计、搭建和验证工作。该实验系统具有测试温区大(140 K<T<300 K),压力范围广(0<P<7 MPa),精度高等优点,并对C2H6+C3H8的二元混合物以及C3H8的饱和蒸汽压进行了实验,对比参考文献提供的数据,具有很高的精度。

苯-噻吩-二甲基亚砜体系等压汽液相平衡研究

采用汽液双循环相平衡仪测定了101.33 k Pa下苯-噻吩、苯-二甲基亚砜及苯-噻吩-二甲基亚砜的等压汽液相平衡数据。两组二元体系实验数据均通过了Herington面积法的热力学一致性检验,分别采用NRTL和UNIQUAC活度系数模型对二元体系实验数据进行热力学关联,得到了相应的模型参数,温度偏差和汽相组成偏差,关联结果表明两种模型均能较好的关联实验数据,其中UNIQUAC模型的关联结果稍优于NRTL。利用二元体系UNIQUAC模型参数预测三元体系汽液平衡数据,预测值与实验值相比,平均温度偏差1.37 K,汽相各组分平均绝对偏差均在3%以内,获得了较优的预测结果,从而为工业上苯-噻吩萃取精馏分离过程提供可靠的热力学基础数据。

二元醇混合物汽液相平衡的GEMC模拟与微观结构分析

采用Gibbs蒙特卡罗模拟方法和OPLS-AA力场计算了乙二醇（EG）/1,2-丁二醇（1,2-BDO）、乙二醇/1,3-丁二醇（1,3-BDO）、乙二醇/1,4-丁二醇（1,4-BDO）三组二元醇混合物的汽液相平衡数据,通过与实验数据及Wilson状态方程计算数据的比较验证了方法和力场对体系汽液相平衡预测的适用性。对混合体系饱和液相的径向分布函数分析可知,各二醇间存在与羟基官能团位置近似无关的强氢键作用和作用范围不同的范德华作用。经体系O-O平均数目的统计及氢键缔合比例分析发现,随乙二醇组成增大,3种体系的微观结构由主要包含较大的BDO-BDO、BDO-EG缔合结构（〉6）向包含较小的EG-BDO、EG-EG缔合结构（2~4）转变,且缔合比例下降。Molclus＋Gaussian09对小分子EG、1,2-BDO缔合结构进行能量优化与构型搜索,由此提出了二醇缔合比例随EG组成变化的可能原因：1,2-BDO间缔合结构稳定于其他缔合结构,随缔合分子数增大,各缔合结构稳定性增加,但EG自缔成大分子结构的稳定性与其和BDO缔合成小分子结构稳定性差异减小。

甲醇－碳酸二甲酯、甲醇－氯苯和碳酸二甲酯－氯苯二元系常压汽液相平衡的研究

用Ｅｌｉｓ平衡蒸馏器测定了甲醇－碳酸二甲酯、甲醇－氯苯和碳酸二甲酯－氯苯三对二元系的常压汽液相平衡数据，用统计学方法对其进行了热力学一致性检验，采用改进的Ｐｅｎｇ－Ｒｏｂｉｎｓｏｎ方程计算气相逸度系数，用Ｗｉｌｓｏｎ方程和ＮＲＴＬ方程计算液相活度系数，对试验数据进行了关联。

异戊醇-乙二醇体系等压汽液相平衡研究

利用双循环汽液平衡釜测定 10 1.3kPa下异戊醇 乙二醇体系的汽液平衡数据x y t,并运用该实验结果 ,进一步获得组分的液相活度系数。实验数据经Herrington方法检验 ,表明符合热力学一致性。用Wil son模型对该实验数据进行处理 ,计算结果与实验值的平均绝对偏差为 0 .0 0 6 3,取得满意的效果。

CH_4-N_2-CO_2三元汽液相平衡试验研究

在有些油气田中 ,二氧化碳的含量比较高。如我国莺—琼盆地的崖 1 3 - 1油气田的二氧化碳含量为9.6 % ,东海平湖油田中二氧化碳含量为 3 .95 %。当其在多组分混合物中的分压小于 0 .51 6MPa,温度低于 - 56 .5℃时 ,将成为固相 ,堵塞管道 ;同时在天然气液化流程中液化二氧化碳是不经济的。为此在天然气液化前要除去它 ,通过相变分离是除去二氧化碳的一种方法。文章测量了N2 、CH4 和CO2 三元体系在温度为 2 2 7.1 5K ,压力为 2 .0MPa、2 .5MPa、3 .0MPa下的相平衡数据 ;用试验数据关联了试验温度下SRK方程和PR方程中的CO2 与N2 、CO2 与CH4 的二元交互作用系数 ;并对试验数据进行关联及验证性计算。

天然气液化流程中的汽液相平衡计算

在天然气液化流程中，不可避免地涉及到天然气和制冷工质的相平衡计算。利用ＳＲＫ方程计算了烃类混合物的相平衡特性。计算结果与国外实验数据作了比较，计算值与实验值吻合得很好，说明用ＳＲＫ方程计算烃类混合物的相平衡特性是合理的。还计算了不同压力和温度下烃类混合物的相平衡。本计算程序能智能判别某一状态是处于两相区还是单相区。

简化的WS混合规则在汽液相平衡中的应用

本文在假定A∞WOS≈[GE/(RT))]EOS' p->0=[GE(x)/(RT)]solution model 的基础上经过一系列的推导,将原WS 混合规则中的交叉相互怍用参数kij简化为一个只与组份和活度系数模型参数有关的函数,并将该简化后的WS混合规则(WS_S)结合PR状态方程及NRTL活度模型对16对双元混合物的汽液相平衡进行了关联。关联结果表明,在较宽的温度与压力范围内,应用该模型可得到令人满意的结果。与原WS混合规则相比,精度基本相当,但是计算量却得到了一定的减小,并使方程具有一定的预测性,可以更加方便地应用于工程设计计算中。