Na^(+),K^(+)//CO_(3)^(2-),SO_(4)^(2-)-H_(2)O四元水盐体系相平衡综合实验设计

针对相平衡理论知识抽象难懂,相律、相图等内容难教难学的问题,设计了四元水盐体系相平衡综合实验。采用等温溶解平衡法研究了353~373 K下交互四元体系Na^(+),K^(+)//CO_(3)^(2-),SO_(4)^(2-)-H_(2)O的固液相平衡,并绘制出等温干基相图和对应水图,确定硫酸钠相区随着温度的增加而上移。依据相图指导碱灰溶解-蒸发结晶工艺设计,解决了高CO_(3)^(2-)浓度下结晶参数的优化问题,实现Na2SO4在高温下溶解,随后降温结晶析出的循环回收过程。该实验将相平衡数据的测量、相图的绘制、相图的分析融合一体,有利于增强学生用相平衡基本理论解决工程问题的能力,实现对理论知识的融会贯通,激发其科研兴趣和探索精神。

Ag−Zr−Y体系相平衡的实验测定与热力学计算

利用XRD、SEM−EDS技术研究Ag−Zr−Y体系在800、600和500℃的相平衡。测定Y在Ag_(2)Zr和AgZr相以及Zr在Ag_(51)Y_(14)、Ag_(2)Y和AgY相中的溶解度。在这些相图的等温截面中未发现三元化合物的存在。根据本研究和文献报道的实验数据,采用CALPHAD相图计算方法对Ag−Zr−Y体系进行热力学评估。采用置换溶液模型描述熔体相以及亚点阵模型描述二元化合物。通过优化得到一套自洽且能准确描述Ag−Zr−Y体系的热力学参数。计算几个代表性的等温截面和液相面投影图,并构筑Ag−Zr−Y体系的希尔反应图。计算结果与实验数据相吻合。

盐湖卤水体系热力学和相平衡研究进展

我国青藏高原的盐湖卤水以富含硼、锂而闻名于世。其卤水大多属于 Li+ 、Na+、K+、Mg2 + ( Ca2 + ) /Cl-,CO2 -3 ( HCO-3 )、SO2 -4 ,borate- H2 O体系。它具有某些特殊的性质 ,被称之为“盐湖卤水体系”。它的研究在理论和实践上都有重要价值。我们对其热力学和相平衡进行了长期研究 ,积累了大量数据。用 Pitzer电解质溶液模型描述了这一体系的热力学和相平衡及其它物化性质。以 Li+ ,K+ ,Mg2 + /Cl-,SO2 -4 - H2 O体系 2 5℃时相平衡的预测为例 ,证明模型的可信性和用途。

用相律指导冶金平衡体系的热力学分析

根据相律定性指示 (预示 )的方向和线索 ,准确地推导出几个多相冶金反应体系的平衡气相成分函数 ,绘出了相应的优势区图。推导过程和结果都说明 ,在进行多相平衡体系的热力学分析时 。

CaSO_4—Na_2SO_4—NaCl—H_2O四元体系相平衡数据的热力学关联

测定了35℃时CaSO_4-Na_2SO_4-NaCl-H_2O四元体系相平衡数据,并应用Pitzer电解质溶液理论计算了该体系的相平衡数据。

多元复相平衡体系热力学变量的微分关系

根据相平衡原理 ,导出了无绝热壁、刚性壁和半透壁及无化学反应、除相平衡条件约束外无其他约束的k组分和 φ相 (2≤φ≤k - 1)的多元复相平衡体系非独立变量与独立变量之间的微分关系 .任一相有温度、压力和 (k - 1)个摩尔分数共 (k+1)个变量 ,其中温度和压力是各相的公共变量 ;k组分复相平衡体系的独立变量个数最多为k ,把温度和压力作为首选的独立变量 ,独立的浓度变量最多为 (k - 2 ) ;把独立的浓度变量全部选在第一相 ,而把其他相的浓度变量都做非独立变量 。

醇-水混合溶剂中水盐体系相平衡研究进展

水盐体系相平衡的研究是无机盐化工的理论基础,对于盐湖资源的开发和利用有着非常重要的意义。概述了甲醇-水、乙醇-水、多元醇-水混合溶剂体系中的相平衡研究,总结了各混合溶剂体系的特点和研究进展。

NH_3-CO_2-H_2O体系热力学汽液平衡计算应用

基于Edwards模型对NH3 CO2 H2 O体系进行了热力学平衡模拟计算 ,开发了在较稀浓度范围内收敛性较好的计算程序 ,所得计算结果与文献实验数据的偏差在允许范围之内。对尿素流程冷凝工段的闪蒸过程进行了模拟计算 ,结果同实验数据及设计数据吻合较好。

多相体系蜡晶析出热力学预测模型

在油气输送过程中,随着热力学条件发生变化,体系中的蜡组分将析出并沉积于管壁上,对管道输送过程造成一定的阻碍,且在深水高压低温条件下的输送体系中尤为突出。采用状态方程结合UNIQUAC模型建立了多相体系中蜡晶析出热力学模型,模型建立过程中考虑到液相描述一致性、固-固转变、纯组分热力学性质、Poynting修正项处理以及活度系数计算等问题。对于模型预测计算过程中涉及到的轻组分与重组分(以C20进行划分)间二元交互系数这一重要参数,采用气-液平衡及液-固平衡数据进行反算,取为-0.0296。运用该模型对六组混合物体系进行析蜡点计算,计算结果表明:析蜡点随压力的变化趋势与实验结果一致,计算结果与实验数据绝对误差在2.40 K以内,相对误差在0.77%以内,取得了较好的预测效果。

气液固三相相平衡热力学模型与计算方法

原油中含有大量的高分子有机固相物质 ,因此 ,要准确地描述油气体系相平衡 ,必须对气液固三相相平衡进行研究。在对高分子有机烃类沥青沉降机理有了一定的认识的基础上 ,提出了大的交互作用系数 ,可以描述沥青与原油中轻烃不相容性的程度。根据对油气烃类混合物体系的一般性认识与提出的沥青组分特征化方法 ,导出了与之相应的有其自身特殊性的气液沥青三相相平衡物料平衡方程组。用考虑沥青沉降三相闪蒸数值算法 ,对沥青沉降进行有效的量化模拟计算。此外 ,结合实例分析 ,给出了沥青质参考逸度的计算、饱和压力和沉降量的拟合方法。

NH_4^+、K^+∥Cl^-、NO_3^--H_2O体系热力学模型及相图数据计算

以电解质溶液理论为基础，建立了ＮＨ＋４、Ｋ＋∥Ｃｌ－、ＮＯ－３－Ｈ２Ｏ四元交互体系２５℃时溶解度计算的热力学模型，并借助计算机就该体系所包含的四个三元体系及两个四元体系的共饱点和各相区等水线数据进行了计算，以此绘制了２５℃该体系的相图。

含硼酸盐卤水体系相平衡和热力学性质研究进展

卤水体系相平衡和热力学性质是卤水资源研究、开发和利用的重要理论基础,研究硼组分卤水体系的相平衡和热力学性质有助于我国硼卤水资源的开发和利用。本文主要从相平衡和热力学模型研究的两个方面,归纳总结了含硼酸盐卤水体系的相平衡和热力学性质研究,并提出了存在的主要问题以及未来的发展方向。目前亟待开展相应含硼酸盐复杂高元卤水体系的相平衡研究,以及相应体系的热力学性质研究,建立含硼酸盐复杂高元卤水体系多温的热力学模型。

二组分体系恒压相图的热力学推演

相图是研究相平衡的重要工具。对单组分体系的平衡可由clapeyron方程予以很好的说明,进而推演得出相图,但对多组分体系的相图则主要靠实验手段测制。用实验方法绘制相图是一件十分细致而又繁重的工作,同时准确度也存在一些问题。例如由于受动力学因素的影响。平衡各相界线的准确位置难以确定;液相冷却时常遇到的过冷问题等。所以相图的绘制是物理化学教学中的一个困难的问题,也是化工、材料、冶金等许多工业部门一直探索的一个问题。如果根据热力学原理利用摩尔Gibbs自由能——组成曲线加以推导,则可以确定二组分体系的恒压相图。

水盐体系相平衡研究进展

水盐体系相平衡与相图是无机盐化工的理论基础,对水盐体系相平衡的研究可为盐湖盐类资源的综合开发利用提供理论支持。从水盐体系相平衡实验和理论研究两个方面,综述了近期国内外相关研究进展及研究方法。重点介绍了稳定相平衡和介稳相平衡体系相图测定方法及特点,概述了相区间和结晶类型变化的影响因素;从热力学模型法、统计力学理论和分子模拟3个方面介绍了水盐体系相平衡的理论研究思路及基于液-固化学势平衡的研究现状,并讨论了3类方法在相平衡研究上的可能发展方向。最后总结了该领域的一些研究热点,并对水盐体系相平衡的研究趋势作了展望。

含固溶体水盐体系的相平衡研究进展

相平衡与相图是卤水资源开发利用的理论依据,开展含固溶体水盐体系相平衡的研究,对于指导含固溶体卤水体系的开发利用具有重要意义。主要从含固溶体体系实验和电解质溶液理论预测两方面,归纳总结了Na+和NH4+共存体系、K+和NH4+共存体系、Cl-和Br-共存体系及其它相关体系的相平衡研究进展,同时指出了含固溶体体系相平衡研究存在的问题和发展方向。

25℃MgCl_2-MgBr_2-H_2O水盐体系相平衡的研究

以 ２５℃ＭｇＣｌ２－ＭｇＢｒ２－Ｈ２Ｏ体系为研究对象，进行含固溶体水盐体系热力学相平衡的 研究，测定了该体系的固液相平衡组成，并绘制了相图．由于该体系各组分含量较难确定， 所以将直线法进行推导应用在此体系中，配合湿渣法和Ｘ射线衍射，从而确定了平衡时 固、液相的组成．

低温对水盐体系相平衡的影响及应用

针对盐湖卤水加工过程中有较多非目标复盐结晶析出,致使工艺复杂化的问题,研究了多个水盐体系在不同温度下的相平衡关系。研究表明:对于含硫酸盐的体系,常温下出现的多个硫酸盐型复盐,在高温下其结晶区不易消失,甚至可能产生新的硫酸盐型复盐,但低温可以限制此类复盐的产生;低温下大多数硫酸盐型复盐的结晶区不复存在或缩小;对于含有硝酸盐、氯化镁等成分的复盐,在高温和低温下,其结晶区均有较大的缩小或消失。低温对水盐体系相平衡的影响将有利于生产工艺的简化。

水盐体系的介稳相平衡研究进展

我国青藏高原以富含硼、锂盐湖卤水而闻名于世,其卤水体系属L i+、Na+、K+、Mg2+(Ca2+)∥C l-、CO32-(HCO3-)、SO42-,Borate-H2O体系,因其特殊性质,被称之为“盐湖卤水体系”。开展介稳相平衡领域的研究,不仅具有重要的学术理论意义,而且可指导盐湖卤水的综合开发利用。文章着重归纳介绍了近年来国内外水盐体系介稳相平衡的研究进展。

含溴水盐体系的相平衡和化学模型研究进展

卤水体系相平衡与化学模型是卤水资源开发利用的重要理论基础。含溴水盐体系的相平衡研究结果将有助于探明卤水中溴的蒸发富集规律,丰富和发展电解质溶液理论,并为油田卤水中溴资源的提取提供重要的热力学基础数据。从相平衡和Pitzer热力学模型研究两方面,归纳总结国内外关于含溴水盐体系的研究现状:已报道的含溴卤水体系相平衡研究大多集中在25℃的简单体系;多温下的含溴Pitzer混合离子作用参数缺乏,无法构建复杂卤水体系的热力学理论模型;氯溴共存的复杂卤水体系中固溶体溶解平衡常数关系式成为Pitzer模型构建的关键。亟待开展相应的含溴复杂高元卤水体系的相平衡及相应体系的热力学研究,建立含溴复杂高元卤水体系多温的热力学模型。

国内水盐体系相平衡研究现状

文章对国内水盐体系相平衡的研究现状作了一定综述。目前其研究主要以硫酸盐型、硼酸盐型和碳酸盐型水盐体系为主 ,并以三元、四元和五元体系研究见多 ,而对于六元及六元以上的水盐体系的研究不多见。