平均球近似法计算电解质活度系数的研究(Ⅰ)——单一电解质水溶液

对平均球近似(MSA)的原始模型进行研究,提出了阳离子有效直径随溶液中离子浓度变化的关系式.用原MSA模型、Pitzer模型和本文改进后的模型对85个单一电解质水溶液(最大浓度达34.12mol/kg)的离子平均活度系数进行了计算和比较,结果表明作者改进的模型精度最高.另外,用298.15K回归出的参数预测其它温度下的离子平均活度系数,与Bromley、Meissner、Chen和Pitzer4个模型进行比较,本文模型的计算结果最好,说明本文的模型参数与温度关系较小.

平均球近似法计算电解质活度系数的研究(Ⅱ)——混合电解质水溶液

用(I)报中所得到的阳离子有效直径参数,用平均球近似(MSA)法,在不用混合参数的条件下,预测了32个混合电解质水溶液的离子平均活度系教.预测的Inγ_± 与实验值的平均标准偏差为0.0113.文中还用Pitzer方程作了计算.结果表明本文预测结果比无混合参数的Pitzer方程好得多,接近于带混合参数的Pitzer方程的关联结果,作者还分别预测了各温度下4个混合电解质水溶液饱和浓度时的活度系数,结果令人满意.

硫化氢脱除以及物理场在该过程中的应用前景

硫化氢是普遍存在于煤气、天然气和化学原料的合成气等中的有害物质之一,它不仅影响后续加工过程,而且会造成环境污染。对可再生溶剂吸收脱硫、固定床吸收脱硫、膜分离方法脱硫、直接转化为硫脱硫和生物脱硫等五个方面,对脱硫方法的研究进展进行了简述。然后,对物理场脱硫进行了评述,分析了物理场在工业脱硫中的可行性和发展方向,指出将物理场脱硫与传统工艺结合,具有较为广阔的应用前景。

高压下长链分子的自扩散系数研究

在Lennard-Jones流体自扩散系数方程的基础上，结合链状硬球流体自扩散系数的分子模拟数据，提出了链状Lennard-Jones流体的自扩散系数方程。将所提出的方程应用于计算长链烷烃和硅油在0.1~600MPa下的自扩散系数，其平均相对偏差在10%以内，计算结果优于自扩散系数的粗糙Lennard-Jones模型。

用改进的密度泛函理论预测三元硬球混合物的结构

在Ronsenfeld的权重函数的基础上,在计算流体自由能密度时利用硬球混合物流体的Boublik-Mansoori- Canahan-Starling-Leland状态方程来代替硬球的定标粒子理论,从而得到了改进的密度泛函理论。结合测试粒子法,对不同组成的三元硬球混合物流体的径向分布函数进行了计算;与分子模拟数据比较结果表明,使用合适的密度泛函理论,测试粒子法能够成功地计算多元硬球混合物流体的结构性质。 本研究为使用统计力学理论计算其它复杂流体的热力学性质提供了一种方法。

平均球近似法预测电解质水溶液的固-液平衡

以溶解反应平衡常数为电解质水溶液的固－液平衡判据，应用改进的平均球近似法，使用由单一电解质水溶液活度系数数据得到的参数，在不用任何混合参数的情况下，对七个混合电解质水溶液体系在２９８．１５Ｋ时的固－液平衡进行预测，其结果能很好地与溶解度的实验值相符合。另外，还预测了不同温度下电解质水溶液的固－液平衡，结果令人满意。

用扩展的Enskog理论预测正构烷烃的导热率

The Enskog theory of the thermal conductivities of liquids is improved by replacing the pressure of the system by the thermal pressure. The dependence of the molecular hard sphere diameter on the number of carbon atoms in each nalkane molecule is introduced. The thermal pressures and molar volumes of liquid n-alkanes are calculated by using PengRobinson equation of state. The modified Enskog theory has been used to predict the thermal conductivities of 12 liquid n-alkanes. The total average relative standard deviation of the thermal conductivities between the predicted and the experimeatal data is 5.2%. This precision is acceptable.

烷烃二元混合物导热率的测定与预测

用实验室建立的小型液体导热率测试仪，测定常压下正庚烷－正十二烷和正十一烷－正十六烷两个二元烷烃混合物体系在３１３．１５Ｋ、３３３．１５Ｋ及３５３．１５Ｋ时的导热率数据。另外，还将流体传递性质的ｖａｎｄｅｒＷａｌｓ模型扩展，应用该模型合适的混合规则，对研究的两个烷烃二元混合物体系不同温度下的导热率进行了预测，结果令人满意。

锂盐水溶液的热力学性质研究

本文用Ｍｅｉｓｓｎｅｒ公式、Ｂｒｏｍｌｅｙ公式、Ｃｈｅｎ公式、Ｐｉｔｉｅｒ公式及经作者改进的平均球近似（ＭＳＡ）方法对锂盐水溶液（最大浓度达２０ｍｏｌ／ｋｇ）的离子平均活度系数进行了计算和比较，结果表明改进后的ＭＳＡ方法的计算精度最高。另外，本文还应用改进的ＭＳＡ法，使用由单一电解质水溶液离子平均活度系数得到的参数，不用任何混合参数，预测了２９８．１５ｋ时ＬｉＣｌ＋Ｌｉ２ＳＯ４和ＬｉＣｌ＋ＫＣｌ水溶液的等温溶解度图．其结果与文献实验值基本一致。

缔合流体在高温高压下的自扩散系数研究

在统计力学理论基础上，本文提出了一个考虑氢键对自扩散系数影响的方程．这个方程为非氢键贡献部分与氢键贡献部分之积，其中自扩散系数的非氢键部分由Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ链模型求得，而一个分子中的平均氢键数随温度和密度的变化关系使用统计缔合流体理论得到。链节之间的相互作用能量参数由粘度的关联式获得，其它四个参数则由扩散系数的实验数据获得。对７个典型的缔合流体在相当宽的温度压力范围内计算的平均相对百分误差为５．９８％。

单壁碳纳米管吸附氢气的计算机模拟

采用巨正则系综的蒙特卡罗方法 ( GCMC)模拟常温 ( T=2 93 K)时氢气在单壁碳纳米管中的吸附过程 .氢气分子之间、氢气分子与碳原子之间的相互作用采用 Lennard-Jones模型 .其中 ,将氢气对整个碳纳米管中所有碳原子的作用进行加和 ,以获得氢气分子与单根给定半径的碳纳米管的相互作用模型 .研究和讨论了 5种半径的碳纳米管在 2 93 K时的吸附等温线以及在 2 93 K和

纳滤膜对电解质溶液分离特性的理论研究(I):单一电解质溶液

电解质溶液在纳滤膜中的截留率对于膜法海水淡化和重金属离子的脱除非常重要.本文假定膜具有狭缝状孔,采用扩展Nernst-Planck方程、Donnan平衡模型和Gouy-Chapman理论来描述电解质溶液中离子在膜孔内的传递现象.使用纯水透过系数、膜孔径及膜表面电势来表征纳滤膜的分离特征,这三个参数可通过Levenberg-Marquardt方法由实验数据关联得到.本文使用该模型计算了两种商用纳滤膜(NF45和SU200)对1-1型(NaCl,KCl,LiCl),2-1型(K2SO4)和2-2型(MgSO4)单一电解质溶液的截留率,并与实验数据进行了比较,两者吻合较好.计算结果表明电解质溶液中离子在纳滤膜孔内传递的主要机理是离子的扩散和电迁移,纳滤膜对电解质溶液中离子的分离效果主要由空间位阻和静电效应决定.该模型在低浓度时对电解质溶液通过纳滤膜的截留率计算结果较准确,但对高浓度电解质溶液则偏差较大.

纳滤膜对电解质溶液分离特性的理论研究(Ⅱ):混合电解质溶液

假定纳滤膜具有狭缝状孔,使用纯水透过系数、膜孔径及膜表面电势来表征纳滤膜的分离特征,用流体力学半径和无限稀释扩散系数表征了离子特性.采用扩展Nernst-Planck方程、Donnan平衡模型和Poisson-Boltzmann理论描述了混合电解质溶液中离子在膜孔内的传递现象,计算了三种商用纳滤膜(ESNA1-LF,ESNA1和LES90)对同阴离子、同阳离子和含四种离子的混合电解质体系中离子的截留率,并与实验数据进行了比较.计算结果表明,电解质溶液中离子在纳滤膜孔内传递的主要机理是离子的扩散和电迁移,纳滤膜对混合电解质溶液中离子的分离效果主要由空间位阻和静电效应决定.该模型在低浓度时对含一价离子的混合电解质溶液通过纳滤膜的截留率计算结果比较准确,但对高浓度或含高价离子的混合电解质溶液则偏差较大.

四甘醇-水、四甘醇-间二甲苯体系常压汽液平衡数据的测定和关联

用CP -I型汽液循环式沸点仪测定了四甘醇 -水和四甘醇 -间二甲苯体系的常压汽液平衡数据。用维里方程计算汽相的逸度系数 ,分别用vanLaar方程、Wilson方程、NRTL方程和UNIQUAC方程等活度系数方程对沸点进行了关联 ,得到了各方程的参数 ,并对各方程的计算结果进行了比较。

气体在电解质水溶液中高压溶解度的研究

采用非原始的平均球近似模型考虑电解质水溶液中离子-离子、离子-偶极和偶极-偶极相互作用，引入色散能作为微扰项从而导出流体混合物的Helmholtz自由能表达式。水的分子参数从纯水的饱和蒸汽压数据求得，阴、阳离子参数通过拟合离子的平均活度系数实验数据而得，气体分子参数由气体在纯水中的溶解度数据确定。对于气体-水-电解质复杂体系，未引入二元相互作用参数，应用本文模型仍可较好地预测气体在电解质水溶液中的高压溶解度。

基于电荷模型的荷电膜传递现象的研究进展

根据电荷模型(空间电荷和固定电荷模型),将荷电膜传递现象分为膜的分离性能、电性质及传递参数3类.其中膜的分离性能用截留率和通量来表征;膜的电性质包括膜的电化学性质和膜的动电性质,膜的电化学性质用膜电位来表征,膜的动电性质用流动电位、Zeta电位和电滞效应等参数来表征;膜的传递参数则用反射系数、溶质透过系数、纯水透过系数、电导率、离子的迁移数及电渗系数6个系数来表征.概述了空间电荷和固定电荷模型描述电解质溶液在荷电膜中的传递现象的研究进展,介绍了两种模型在荷电膜中应用时的各自优势,展望了电荷模型在荷电膜体系中应用的发展方向.

分子聚集溶液理论及其应用

本文应用经典热力学和分子热力学方法建立了分子聚集溶液理论。该理论具有通用性；它不仅适用于非电解质溶液，而且也可应用于电解质溶液。另外，溶液的分子聚集度参数与组分浓度的相关性规律还可用来描述电解质溶液的传递性质。

废酒糟流态化干燥技术

废酒糟可作为生产家畜饲料的一种很好的原料。粉粒状物料的流态化干燥是一种高效率的干燥技术。现已成功地用于废酒糟干燥,且取得了很好效益。本文介绍酒糟的干燥工艺过程及工业流化床干燥装置的初步设计。

在确定的热力学状态下测量气体导热系数与黏度

气体的导热系数和黏度是重要的热物性参数,其数值大小取决于所处的热力学状态。在目前的导热系数和黏度主要测量方法中,待测工质在测量时需经历非定常的过程或处于具有物性梯度的非平衡态之下,使得待测工质的物性在时间或者空间上不处于一个确定的热力学状态。本文利用圆柱定程干涉法,通过分析气体导热系数和黏度导致的声波能量耗散,结合气体输运理论中对稀疏气体的描述,探索了在确定的热力学状态下同时测量气体导热系数和黏度的方法,并以氩(Ar)为例进行了实验验证。测量结果与已有文献一致性较好,初步证实了方法的可行性。

缔合型链式硬球自扩散系数方程

将链式硬球模型自扩散系数方程与统计缔合流体理论(SAFT)相结合起来。实际非球状的缔合分子以有缔合点的硬球链来模拟。缔合流体中自扩散系数被认为是由非缔合贡献和氢键缔合贡献两部分组成: 链式硬球自扩散系数方程用以计算非缔合流体的自扩散系数,而统计缔合流体理论描述了氢键数与密度和温度的关系,从而得到缔合对自扩散系数的影响。对于水(包括超临界水)、醇类和HF等流体在宽广的压力和温度范围内, 使用实验数据对本方程进行检验,其自扩散系数的相对平均偏差在7.5%左右。