三元体系KCl-K_(2)B_(4)O_(7)-H_(2)O在318.15 K下热力学活度系数及相平衡实验和预测

四川盆地地下卤水含有丰富的液态钾硼资源,针对该卤水体系开展相应热力学性质和相平衡的研究,是揭示地下卤水中硼钾富集规律和资源开发所必需的关键性基础工作。含硼钾的KCl-K_(2)B_(4)O_(7)-H_(2)O三元体系是该卤水重要的子体系。应用离子选择性电极测量无液接电池K-ISE|KCl (m_1),K_(2)B_(4)O_(7) (m_(2))|Cl-ISE的电动势,体系中混合溶液总离子强度为0.01~1.00 mol·kg^(-1),K_(2)B_(4)O_(7)离子强度分数y_b分别为0.8、0.6、0.4、0.2和0。利用测定的电动势值和Nernst方程计算出混合溶液KCl-K_(2)B_(4)O_(7)-H_(2)O中KCl的平均活度系数,然后应用多元线性回归和非线性规划求解拟合出318.15 K下K_(2)B_(4)O_(7)的Pitzer模型单盐参数β^((0))、β^((1))、C~Φ以及混合离子作用参数θ_(Cl,B_(4)O_5(OH)_(4))和φ_(K,Cl,B_(4)O_5(OH)_(4))。并利用拟合的Pitzer模型参数计算出混合溶液中K_(2)B_(4)O_(7)的平均活度系数、渗透系数、水活度和超额Gibbs自由能。采用等温溶解平衡法开展了318.15 K下三元体系KCl-K_(2)B_(4)O_(7)-H_(2)O相平衡的实验研究,结果表明该体系相图由一个共饱点,两个固相结晶区(KCl和K_(2)B_(4)O_(7)·4H_(2)O),两条等温溶解度曲线组成。应用拟合的离子作用参数和Pitzer模型,对该三元体系相平衡进行了理论预测,预测值和实验值较为吻合。研究结果可为该地下卤水中硼钾资源的开发利用提供理论依据。

三元系金属熔体中的活度和活度相互作用系数模型

提出计算金属液中活度和活度相互作用系数的模型．据此可以快速、准确地计算出任何三元系金属熔体中除Ｏ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ外任何组元的１ｎγ和任何组元间的一级活度相互作用系数ε，ε以及二级活度相互作用系数ρ，ρ，ρ．影响１ｎγ的因素是ｉ（溶质）和ｋ（溶剂）的ｎＷＳ（电子密度）、Φ（电负性）以及ｉ的Ｖ（摩尔体积）值。由模型计算出的１ｎγ值与实验值吻合较好，对铁基合金正负号一致率达９５．７％；影响活度相互作用系数的因素是溶质ｉ和ｊ以及溶剂ｋ的ｎＷＳ，Φ和Ｖ，ε，ε的计算值和实验值基本一致，对液态铁合金正负号一致率达８０％以上．

NaOH-NaAl(OH)_4-H_2O体系活度系数的计算模型

基于三水铝石在不同温度下的平衡溶解度，依据铝酸钠溶液表现介电常数ε’的概念，应用Debye-Htickel理论，拟合回归出ε’与苛性比（σk）、苛性碱的质量摩尔浓度（m）和温度（t）的函数关系式。同时，为解决当ε’过大时活度系数（γ）误差较大以及由于活度系数大于1而导致ε’无实数解的问题，借助修正项系数br，并导出br与σk，m和t的函数表达式，最终将活度系数γ与σk，m和t相关联，从而建立NaOH-NaAl（OH）4-H2O体系中NaAl（OH）4的活度系数计算模型。研究结果表明：当t为25～100℃，m为0．1～10mol／kg，σk为1．5～10．5时，活度系数模型计算值与文献实验值之间的相对误差小于10％；NaAl（OH）．活度系数γ和ε’均随σk和优的增大而增大；当σk〈5．5时，γ和ε’随t的升高而减小，而当σk〉5．5时，γ和ε’均随t的升高而增大。

水合物反应液中水活度系数模型研究进展

水合物反应液中水活度系数的计算对水合物相平衡特性的研究及水合物技术的应用具有重要意义。通过调研大量的国内外资料,概括了Margules、Wilson、NRTL、UNIQUAC及UNIFAC活度系数方程及其关联式等模型及其应用,结果表明,Margules模型常用于二元体系活度系数的计算,但对高温高压体系条件下的溶液适用性较差;Wilson模型参数回归误差稍大且不适于溶质与离子不能完全互溶体系;UNIQUAC模型在含水或咪唑类离子反应液体系中误差较大;多元离子体系相平衡的研究中常选择NRTL模型;UNIFAC模型拟合效果较好,可实现较高浓度体系活度系数的精确计算,应用较广泛。水活度关联方程参数拟合效果好,且准确度高,但在高温高压水合物反应液体系中的计算仍是一个技术难点,是今后的研究方向。

基于MPHC活度系数模型关联烃－水体系液－液平衡

基于普遍化范德华配分函数理论，应用由局部组成概念导出的方阱流体配位数模型导出了链状分子混合物的配位数模型，并由此建立了一个新的活度系数模型；将其应用于高度非理想体系汽－液平衡活度系数的关联，结果与Ｗｉｌｓｏｎ方程相当，但方程参数随温度变化较小；其于Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ－Ｇａｕｓｓ液－液平衡算法，应用新模型对烃－水体系的液－液平衡进行了关联计算。

二元共沸物相平衡及活度系数模型回归实验

基于共沸物的分离是化工分离工程的难点,采用气液平衡反应釜测定安全环保的正丙醇-水二元共沸物系的气液平衡数据和共沸点,采用最小二乘法回归Wilson模型,通过热力学一致性检验,建立共沸物系活度系数模型。在数据分析和处理过程中,需灵活运用化工热力学、仪器分析、数理统计等多门专业课程理论知识。学生通过此实验可掌握化工热力学气液平衡数据的测定方法,了解共沸物系的热力学特性,强化化工热力学理论知识与实际应用结合的能力。

用局部组成活度系数模型计算原油中石蜡沉淀量

准确描述固相的非理想性是计算复杂流体的气液固相平衡的关键。从原油中沉淀出来的石蜡多由正构烷烃组成 ,其晶格结构主要是正交相 (斜方晶格 ) ,特别是在低温时可能是惟一的晶格结构 ,而局部组成模型能够较准确地描述正交相的非理想性。将局部组成活度系数模型用于复杂石油流体中石蜡沉淀量的计算 ,并与正规溶液理论模型进行了比较。结果表明 ,对于高温石蜡沉淀量的计算 ,两个模型均能给出较好的结果 ,但对于低温石蜡沉淀量的计算 ,局部组成活度系数模型能取得较满意的结果。

基于扰动硬链理论的活度系数模型

提出了一个新的活度系数模型．该模型与立方扰动硬链方程及其混合规则有相同的统计力学基础和纯物质参数，对各类极性溶液的汽菠平衡活度系数可取得与Ｗｉｌｓｏｎ方程相当的关联效果．将其应用于烃－水体系液－液平衡的计算，结果略优于ＮＲＴＬ方程．新模型的主要特点在于它包括了几个纯物质参数，其二元参数随温度的变化很小，从而具有更强的预测性．

有色合金中组元活度相互作用系数的模型计算

在Ｍｉｅｄｅｍａ二元合金生成热模型基础上，采用规则溶液一级近似理论、自由体积理论以及Ｔｏｏｐ几何模型，建立了三元系中组元活度相互作用系数的计算模型。计算结果与实验值对比效果良好。

含盐体系活度系数计算的普适模型

本文通过建立一个普适模型．应用统计热力学理论给出了合盐体系活度系数计算的主方程．在特定条件下，主方程可逐级退化，适用于各类体系，且与现有方程一致．方程中参数的物理意义优于经验方程．

无限稀释活度系数的预测模型

全面比较了几种常用模型对各类体系的无限稀释活度系数的预测结果，讨论了各模型的适用范围和优缺点。针对现有模型的不足，对烃类体系提出了改进模型，与已有模型相比，新模型具有简单易用。

活度系数模型预测汽-液相平衡的发展概况

本文综述了活度系数模型在预测汽-液相平衡方面的进展情况,特别对状态方程-超额吉布斯自由能模型(EOS-gE模型)的性能进行了详细分析,同时对各类模型的特点和适应范围也进行了简要的概括。

SHBWR状态方程及活度系数模型在轻烃回收模拟中的应用

我国天然气加工工业采用先进的控制方案和先进的模拟模型尚在起步开发之中,针对轻烃回收工艺模拟过程中的相平衡计算方法作一些探讨。轻烃回收装置一般都在低温高压状态下运行,对它的模拟过程中涉及到的相平衡计算,采用传统的简洁计算方法不仅误差较大,而且难以查对,对此,本文采用SHBWR方程与活度系数关联模型相结合的方法进行计算,并编制计算机程序,对轻烃回收装置做操作型模拟计算,取得较为准确的模拟计算结果。

基于胞腔模型和无热溶液理论推导超额热力学函数和液相活度系数方程

基于胞腔模型和无热溶液理论导出相应的超额热力学函数和液相活度系数方程。同时还给出了由该活度系数方程计算出的１４个二元体系的汽液平衡数据，结果是满意的。

用非原始平均球近似模型研究电解质溶液的活度系数

用非原始平均球近似模型研究电解质溶液的活度系数李春喜，李以圭，陆九芳（清华大学化工系北京１０００８４）近年来，用分子热力学理论研究电解质溶液引起了人们的广泛重视，并取得了较大进展。目前尚无一个成功的非原始模型可用于电解质溶液的活度系数计算。本文用分子...

含杂质CO_(2)混合体系的气液相平衡计算模型

对含杂质CO_(2)体系相平衡的准确表征是CCUS(碳捕集、利用与封存)应用中的关键。为探讨针对此类体系相平衡计算的最佳热力学模型,基于CO_(2)/N_(2)、CO_(2)/O_(2)与CO_(2)/H_(2)O等3种二元混合工质的气液相平衡数据,分别使用状态方程(PR、SRK、BWRS、CPA、GERG-2008)和活度系数模型(NRTL、UNIQUAC)进行了气液闪蒸计算。结果表明,针对含杂质CO_(2)二元混合体系,CPA方程具有最高的计算精度,其结果与实验值的平均偏差仅为4.75%。随后,采用CPA方程对CO_(2)/N_(2)、CO_(2)/N_(2)/O_(2)和CO_(2)/N_(2)/O_(2)/H_(2)O等混合物的相包络线进行了预测,其对泡点、露点压力的计算与NIST(美国国家标准与技术研究院)方法计算结果的平均偏差小于3.5%,表明了CPA方程可作为一种简单且准确的含杂质CO_(2)混合体系相平衡计算方法。

三元金属熔体活度系数计算的模型研究

利用自由体积理论和新一代几何模型，建立了三元金属熔体活度系数１ｎ的模型表达式，计算出１８７３Ｋ温度条件下铁基熔体中组元的活度系数，并将模型计算结果与文献精选数据进行比较，表明活度系数的模型计算结果与文献精选数据相当吻合。

形态分布模型中活度系数计算方法综述

活度系数是形态分布模型中的关键性参数之一，对定量描述水、岩之间的元素迁移具有重要意义。如何合理地估算活度系数是水环境化学数值模拟工作中必须慎重考虑的问题。本文总结介绍了国外几个著名的形态分布计算软件包中所采用的活度系数计算公式，并比较了各自的优缺点及其适用范围。

基于Wilson、UNIQUAC和NRTL活度系数模型的离子液体体系的相平衡比较

对Wilson、通用似化学(UNIQUAC)和非随机双液(NRTL)3种活度系数模型在离子液体体系中的相平衡应用进行了系统的比较。考察了酮类、烃类、酯类、醇类、醚类和水6类溶质与离子液体组成的二元体系,对3种活度系数模型进行了参数回归,得到了二元交互作用参数。以拟合较好的丙酮/甲醇二元体系为例,预测了丙酮/甲醇/[EMIM][triflate]三元体系的温度-组成,并与实验进行了比较。结果表明,无论在回归或是在预测中,NRTL活度系数模型均能取得满意的效果;而Wilson和UNIQUAC模型依赖于特定的体系组成,回归效果不太稳定,并且对三元体系的预测能力也有不足。

甲醇-丙醇-水系统的活度系数计算模型研究

提出了一种基于人工神经元网络的活度系数计算模型 ,并成功地应用于甲醇 丙醇 水系统的活度系数计算。研究表明 ,该模型使用简便、计算精度高 。