超额自由能型汽液相平衡混合规则

较全面地介绍了近几年来发展的各种典型的超额自由能型汽液相平衡混合规则。该类混合规则吸取了状态方程法和活度系数法在相平衡预测方面的优点,并将对于极性体系预测能力非常强的活度系数模型直接应用于状态方程法的相平衡预测中,实现了向高温区的良好外推和对超临界和亚临界组分的连续准确描述。依次发展的HV型、WS型和TC型三个大类的超额自由能型混合规则中,TC型混合规则的预测精确度要略高于HV型、WS型混合规则的预测精确度,而HV型、WS型混合规则的预测精确度大致相当。从发展的角度看,这些超额自由能型混合规则还要接受三元以上体系的汽液相平衡和液液相平衡预测的考验。另外,如何将超额自由能型混合规则扩展到多参数方程来提高相平衡预测精度,也是超额自由能型混合规则的一个值得关注的发展方向。     

甲酸-乙酸-水-醋酸钠体系汽液平衡的盐效应

采用Otsuki-Williams式汽液平衡釜测定了甲酸-乙酸-水-醋酸钠体系在9.866×10⁴Pa下汽液平衡数据。醋酸钠的加入量为2mol/(kg溶剂)。结果表明:醋酸钠对体系起物理化学作用,也起化学作用。它涉及到了两种盐对各组分的盐溶、盐析和盐效应的不规则现象。根据实验数据,绘制了汽液平衡相图、各组分挥发度等于1的曲线和甲酸-乙酸在体系中相对挥发度等于1的曲线,用以判别、分析盐效应的作用。     

甲酸-乙酸-水-氯化钙体系汽液平衡盐效应的研究

本文采用Otsuki-Williams式汽液平衡釜测定了甲酸-乙酸-水体系及甲酸-乙酸-水-氯化钙体系在98658.28Pa下汽液平衡数据。氯化钙的加入量为0.5mol/(kg溶剂)。结合盐效应的作用情况,对相图进行了分析。研究结果表明:氯化钙的加入对体系起了物理化学作用,它与盐溶、盐析现象有关。     

丙烯腈、己二腈和丙腈与水的二元体系液-液相平衡数据的测定和关联(英文)

采用平衡法测定了丙烯腈+水、己二腈+水、丙腈+水三个二元体系在不同温度(303.15、313.15、323.15、333.15K)下的液-液相平衡数据;并采用NRTL(α=0.2,α=0.3)模型和UNIQUAC模型对液-液平衡数据进行了关联.结果显示,NRTL和UNIQUAC模型对三个二元体系在不同温度下的互溶度关联的目标函数值均小于1×10-17,实验值与计算值吻合较好,绝对偏差小于0.009,关联精度较高.该研究结果可为丙烯腈、丙腈和水三元平衡溶解度数据的模拟和预测提供可靠的基础数据,并对电解二聚法生产己二腈中电解液的分离提纯工艺具有一定的指导意义.     

多元气-液-固复杂体系相平衡

石油流体中含有气相、液相及可能遇到的固相包括水合物、石蜡和沥青质等,涉及多元气-液-固复杂体系的相平衡问题.为防止这些沉积物堵塞造成安全隐患,需要确定水合物、石蜡、沥青质沉积起始条件以及沉积量.本文针对化学热力学理论在含水合物、石蜡和沥青质的多元-多相平衡研究中的应用进行了综述.水合物相平衡模型较为成熟,主要有两类,其一为基于等温吸附理论的van der Waals-Platteeuw型热力学模型;其二为基于双过程水合物生成机理的Chen-Guo水合物热力学模型.石蜡沉积一般采用活度系数法、状态方程法及多固相模型描述.沥青质絮凝、沉积则可采用溶解度参数模型、状态方程法、胶体模型和标度理论模型进行计算.同时对多元气-液-固复杂体系的相平衡研究发展方向进行了展望.     

二氧化碳与正丁醇,异丁醇二元体系高压相平衡研究

使用自行设计的两相交替循环式高压实验装置，测定了ＣＯ２－正丁醇和ＣＯ２－异丁醇两个二元体系的相平衡数据，温度范围分别为３１３．Ｋ－３３３．２Ｋ和２９８。２Ｋ－３２８．２Ｋ。压力范围是０．６ＭＰａ左右到各体系的临界点附近。测定结果用ＰＲＳＶⅡ方程结合两参数混合规则进行了关联，在压力大于２ＭＰａ的区域里，取得了较满意的结果。     

受限狭缝中CO_2-CH_4体系的汽液相平衡性质

受限条件下CO2-CH4体系的相平衡性质对化工工艺过程的设计具有非常重要的意义.采用Gibbs系综Monte Carlo模拟,对220K下CO2-CH4体系在主体相和受限狭缝中的相平衡性质进行了系统地研究.通过主体相模拟与实验结果比较,验证了流体分子势能参数的合理性;通过改变狭缝壁面原子的能量参数,研究了受限环境对CO2-CH4体系汽液相平衡性质的影响.与主体相相比,在硬壁狭缝中,CO2-CH4体系的露点压力增加,泡点压力降低,压力-组成相图变窄,且体系更容易达到超临界状态;在吸引狭缝中,随壁面原子能量参数的增大,CO2-CH4体系的压力-组成相图上移,临界点处CH4的摩尔分数减小,相图变窄.在体系汽液相总组成相同情况下,硬壁狭缝内体系的汽液相密度均比主体相中小;随壁面原子能量参数增大,气相密度变大、液相密度在CH4的摩尔分数较小时变大而当CH4的摩尔分数达到一定值后反而减小.在体系汽液相总组成相同时,受限环境下的汽化热比主体相的汽化热小且随壁面吸引势的增强越来越小;在主体相和硬壁狭缝中体系的汽化热随CH4含量的增加单调减小,而当壁面势能参数较大时汽化热随CH4含量增加先增大后减小.     

二氧化碳和碳酸二甲酯二元体系的气液相平衡数据

实验测定了二氧化碳和碳酸二甲酯(DMC)二元体系的高压气液相平衡数据. 实验温度为333.0 到393.0 K, 实验压力为3.98 到13.75 MPa. 应用Peng-Robison (PR)立方形状态方程和van der Waals-1 混合规则对实验数据进行了关联计算, 同时得到了二元相互作用参数. 计算结果与实验数据具有很好的一致性.     

乙腈-水的液液、固液相平衡和过量Gibbs自由能

测制了xCH~3CN+(1-x)H~2O的液液、固液平衡相图, 此系液液分层的简单低共熔混合物类相图。低共熔点温度为227.44K, 组成x=0.955。最高临界溶解温度为271.0K, 临界组成x=0.35, 临界指数n=2.64。两液相与冰的平衡温度为263.07K。计算出体系在263.07K的过量Gibbs自由能G~m^E, 液液分层时G~m^E的最大值为1174J·mol^-^1。     

5-磺基水杨酸固液相平衡研究

采用动态法测定了5-磺基水杨酸在甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和水中的溶解度,并采用Van't Hoff方程、Apelblat方程与λh方程对溶解度数据进行关联,结果表明,5-磺基水杨酸在五种溶剂中的溶解度均随温度的升高而增大,在甲醇中的溶解度最大、水中最小,实验中的二元体系的关联结果与实验值相吻合,为5-磺基水杨酸纯化工...     

CO_2-甲醇和CO_2-乙醇体系的交叉缔合模型

在统计缔合流体理论(statistical associating fluid theory,SAFT)的基础上,将二氧化碳(CO2)处理为似缔合分子,考虑醇羟基之间的自缔合作用,以及CO2分子与醇羟基之间的交叉缔合作用,提出了适用于CO2-醇类体系的交叉缔合模型.应用该模型研究了CO2-甲醇和CO2-乙醇体系从低温低压到高温高压的相平衡性质.p-x和p-ρ相图的计算值与实验值吻合良好.研究表明,考虑CO2与甲醇和乙醇分子之间的交叉缔合对Helmholtz自由能的贡献,可显著改善相平衡性质的计算结果,并避免模型对低温区间中三相平衡和三相点的错误预测.     

Phase equilibria of supercritical CO_2-ethanol-stearic acid ternary system and hydrogen bonding between ethanol and stearic acid

Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｉｄｓ(ＳＣＦｓ)ｈａｖｅｍａｎｙｆｅａｔｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙ,ｌｏｗｖｉｓｃｏｓｉｔｙ,ａｎｄｈｉｇｈｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ.Ｔｈｅｓｅｍａｋｅｔｈｅｍａｔｔｒａｃｔｉｖｅｓｏｌｖｅｎｔｓｆｏｒｍａｎｙｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓ.Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ(ＳＣ)ＣＯ2ｉｓｔｈｅｍｏｓｔｐｏｐｕｌａｒａｍｏｎｇｔｈｅｍ,ｂｅｃａｕｓｅｉｔｉｓｎｏｎｔｏｘｉｃ,ｎｏｎｆｌａｍｍａｂｌｅ,ｅａｓｙｔｏｏｂｔａｉｎ,ａｎｄｈａｓａ…     

范特荷夫方程在相平衡中的应用

提出了在把相平衡视为特殊的化学平衡的前提下．利用关于平衡常数的范特荷夫方程可导出相平衡条件下温度、压力及平衡浓度间的关系，与通常的相平衡处理方法相比显得更为简便。     

Investigation of the interfacial properties for CO_2-methanol and CO_2-ethanol mixtures

An equation of state (EOS) applicable for the interfacial properties of CO2-methanol and CO2-ethanol mixtures was established by combining the cross-association EOS and the density gradient theory (DGT). The correlated surface tensions of CO2-ethanol mixtures agreed well with the experimental data. The results illustrated the temperature and pressure dependence of the cross-association between CO2 and alcohol hydroxyls in the whole vapor-liquid surface,and the influence of the cross-association on the calcu...     

CO_2-甲醇和CO_2-乙醇体系的界面性质

在交叉缔合的均相状态方程的基础上,结合密度梯度理论(density gradient theory,DGT),建立了适用于CO2-甲醇和CO2-乙醇二元体系界面性质研究的状态方程,对CO2-乙醇体系表面张力的关联结果与实验值吻合良好.阐明了CO2分子与甲醇分子和乙醇分子之间的交叉缔合作用对二元体系表面张力计算结果的影响,以及界面相中CO2与醇羟基之间的交叉缔合与温度和压力之间的关系.     

Solubility of stearic acid in supercritical CO_2-acetonitrile mixtures

The solubility of stearic acid in supercritical CO2 with acetonitrile (CH3CN) cosolvent was measured at 318.15 K in the pressure range from 9.5 to 16.5 MPa, and the cosolvent concentration ranges from 0. 0 to 5.5 mol% . The solubility increases with acetonitrile concentration and pressure, and it also increases with the apparent density of CO2 d1(moles of CO2 in per liter of fluid) at higher cosolvent concentrations. At lower d1, however, the solubility of the acid at lower acetonitrile concentrations is lower than that in pure CO2 provided that d1 is fixed, which is discussed qualitatively based on the clustering of the components in the system.     

用密度泛函理论研究Lennard-Jones 流体在狭缝中的相平衡

用改进的基础度量理论(modified fundamental measure theory, MFMT)和密度Taylor展开分别表达过剩自由能中的短程作用和色散作用. 流体分子与狭缝壁之间的相互作用以10-4-3势能函数表达. 由巨势最小原理确定Lennard-Jones (LJ)流体在狭缝中的密度分布和过剩吸附量, 所得结果与分子模拟数据吻合良好. 根据平衡时两相温度, 化学势及巨势相等, 计算了LJ流体在狭缝中的相平衡.     

Study on Phase Equilibrium Properties for CO_(2+) Cosolvent Binary Systems

Recently, the application of supercritical fluid technology is very interested, and it is applied in many areas for its special properties. The performance of supercritical fluid (SCF) as a solvent can be greatly affected by addition of an entrainer to the system. An entrainer can be added to a supercritical fluid to enhance its solvent strength and/or selectivity. Critical point data for these dilute supercritical fluid-cosolvent systems are imperative for the design of efficient separation …     

方阱二聚物相平衡性质的计算机模拟

在巨正则系综下, 采用Monte Carlo方法模拟了阱宽为1.5的方阱二聚物的临界性质, 利用完整标度结合histogram reweighting技术以及有限尺寸标度外推得到该流体的临界温度 , 临界密度 . 并采用Hyper-parallel tempering方法模拟了远离临界区域的气液相平衡性质, 大大提高了模拟效率. 所得临界性质较大幅度改进了原有模拟数据的准确度.