HI_(x)溶液的密度计算模型

氢是最佳能源载体之一,硫–碘(S-I)循环作为极具潜力的热化学循环制氢技术而被广泛关注。HI-H_(2)O-I_(2)(HI_(x))溶液是S-I循环核心环节Bunsen反应中的主要流体形态。不同温度组分下HIx溶液的密度数据对Bunsen反应器设计、液相分离过程分析等具有重要意义。本文综合分析了已发表的HIx溶液密度数据,基于比体积与活度系数关系,分别采用ELECNRTL模型和Wilson模型建立了理论密度模型。此外,基于热膨胀率建立了半经验密度模型。结果表明,采用ELECNRTL模型建立的理论密度模型的平均相对偏差(ARD)为6.95%,在模型中未考虑短程作用带来的影响,说明在HI_(x)溶液中短程作用不可忽略;采用Wilson模型建立的理论密度模型的ARD为1.21%,在低HI和低I_(2)浓度条件下具有较高的预测精度;采用基于热膨胀率拟合密度的半经验密度模型具有最高的计算精度,在假设热膨胀率与比体积具有二次关系时,ARD为0.93%。