立方型+缔合状态方程模拟离子液体的pVT性质和汽液平衡(英文)

Combining Peng-Robinson (PR) equation of state (EoS) with an association model derived from shield-sticky method (SSM) by Liu et al., a new cubic-plus-association (CPA) EoS is proposed to describe the ther-modynamic properties of pure ionic liquids (ILs) and their mixtures. The new molecular parameters for 25 ILs are obtained by fitting the experimental density data over a wide temperature and pressure range, and the overall aver-age deviation is 0.22%. The model parameter b for homologous ILs shows a good linear relationship with their mo-lecular mass, so the number of model parameters is reduced effectively. Using one temperature-independent binary adjustable parameter kij, satisfactory correlations of vapor-liquid equilibria (VLE) for binary mixtures of ILs + non-associating solvents and + associating solvents are obtained with the overall average deviation of vapor pressure 2.91% and 7.01%, respectively. In addition, VLE results for ILs + non-associating mixtures from CPA, lattice-fluid (LF) and square-well chain fluids with variable range (SWCF-VR) EoSs are compared.     

溴化锂及离子液体水溶液密度、黏度和表面张力测定与计算

常压条件下,实验测定了不同温度（283.15~343.15 K）下吸收制冷/热泵工质对——溴化锂（LiBr）、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM][OAC]）和1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐（[BMIM][SCN]）水溶液的密度、黏度和表面张力,借助线性方程和Vogel-Tammann-Fulcher（VTF）模型,分别成功关联了密度和黏度实验值。研究结果表明：在相同条件下,溴化锂水溶液的密度大于离子液体水溶液的密度,而前者的黏度小于后者;对表面张力,随着溴化锂含量增加,其水溶液的表面张力值增加,而少量离子液体可使水的表面张力快速下降。根据实验黏度和表面张力分别获得了能量势垒和表面熵/焓,表明各水溶液中分子或离子迁移难易程度遵循[EMIM][OAC] > [BMIM][SCN] > LiBr,表面有序性遵循[BMIM][SCN] > [EMIM][OAC] > LiBr。研究结果可为吸收制冷/热泵工质对及低温余热回收系统的设计和计算提供可靠的数据支撑。     

COSMO-SAC法筛选环戊烷/新己烷分离萃取剂及过程模拟

利用COSMO-SAC溶剂化模型,计算了无限稀释条件下,几种常见卤代烷烃、环烷醇对环戊烷和新己烷的分离选择性.结果表明,三氯丙烷的表面屏蔽电荷主要在非极性区域分布,同时具有一定的氢键供体能力,展现出对环戊烷和新己烷较好的理论分离能力.将其COSMO-SAC模型参数带入AspenPlus软件,对三氯丙烷萃取精馏分离环戊烷和新己烷的工艺进行了模拟.计算显示,剂油比为13时,两塔产品纯度均达到0.98.萃取剂进料板位置对产品纯度和精馏能耗有显著影响,而C5,C6原料进料位置主要影响产品纯度,物质的量回流比为9时,环戊烷和新己烷产品纯度满足要求.通过理论计算溶剂分离选择性、考察剂油比对相对挥发度影响规律、工艺流程计算3个层次的研究,发现筛选的三氯丙烷萃取分离效果优于DMF.     

基于高斯–柯西变异海鸥优化算法的柴油机共轨压力控制研究

为优化柴油机轨压稳定控制和快速响应控制,提出一种将改进的海鸥算法与PID控制器相结合的共轨压力控制方法。根据高压共轨系统的物理结构和工作原理,搭建了高压共轨系统实时仿真模型;针对原始海鸥算法种群分布不均匀、容易陷入局部最优等问题,提出将Tent混沌映射、非线性惯性权重和高斯–柯西混合变异策略融入海鸥算法中,提升了算法的计算精度和收敛速度等方面的性能;基于改进后的海鸥算法完成对模型的轨压PID控制器参数自适应整定。研究结果表明：改进海鸥算法优化后的PID控制的轨压稳态和动态特性都明显优于常规PID控制。在稳定工况下,轨压波动幅值减小了33%以上;在动态过程中,稳定时间缩短了14%以上,超调量减小了71%以上。     

状态方程模拟醇胺系统的密度和汽液相平衡

通过考虑醇胺分子间的缔合作用,结合先前开发的非缔合变阱宽链流体状态方程(SWCF-VREOS)建立了一个缔合方阱链流体状态方程,并利用方程模拟了醇胺系统的密度和汽液相平衡。通过关联不同温度下醇胺的饱和蒸气压和液体体积得到了18种醇胺流体的分子参数,新方程计算的饱和蒸气压和液体密度总的平均误差分别为0.94%和0.88%。结合简单的混合规则,将此方程扩展到混合系统。研究发现,建立的方程可预测二元和三元醇胺混合物的密度。当引入一个与温度无关的可调参数时,方程能满意关联二元系统的汽液相平衡数据,并可进一步预测多元混合系统的汽液相平衡,预示着新方程可模拟醇胺系统的相行为。     

基于黏滞球模型的CPA状态方程应用于醇胺系统相平衡的计算

考虑到醇胺及其混合物中分子间存在缔合作用的事实,结合立方型PR状态方程,通过引入基于黏滞球模型(SSM)发展起来的缔合流体的分子热力学模型,建立了一个新的CPA(cubic-plus-association)状态方程,即CPA-SSM,并将方程应用到醇胺系统相平衡的计算中。通过关联对比温度0.55～0.90范围下醇胺流体的实验饱和蒸气压和液相体积得到了8种醇胺流体的分子参数。结果表明,CPA-SSM方程可满意地计算出醇胺饱和蒸气压和液体密度,总平均误差分别只有0.57%和1.80%。对醇胺混合物,无论是恒压还是恒温系统,只需引入一个与温度无关的可调参数,CPA-SSM方程即可满意关联二元系统的汽液平衡数据,并可进一步预测多元混合物的汽液平衡。     

乙腈+水+离子液体等压汽液平衡测定与计算

采用改进的Ellis平衡蒸馏仪测定了乙腈+水+1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([EMIM][DEP])、乙腈+水+{1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][OAC])+[EMIM][DEP]}常压(101.3 kPa)等压汽液平衡(VLE)数据。实验结果表明,备选离子液体可促进水+乙腈混合物的分离并消除其共沸点。借助NRTL模型成功关联了含离子液体的三元和四元VLE实验数据,获得了乙腈-[EMIM][DEP]、水-[EMIM][DEP]和[EMIM][OAC]-[EMIM][DEP]二元交互作用参数。应用COSMO-SAC预测了实验VLE,结果令人满意。量化计算表明可与水形成强相互作用的离子液体更易促进乙腈与水的分离。     

"互联网+"环境下流体相平衡共享平台开发与实践

流体相平衡的基础理论抽象复杂,不同形态物质相图多变,计算过程繁琐,为教师讲解、学生学习及工程技术人员应用带来极大困难。鉴此,通过整合作者的流体相平衡教学和研究内容,从日常生活案例、流体相平衡实际应用入手,建设了包括相平衡基本概念、相图详解、实验和模型方法、工程应用、物性数据查询系统、交流园地等资源共享平台,为从事化工、冶金、热电、制药等专业人员提供完备的流体相平衡理论和实际应用图谱,践行互联网在现代教与学中的应用。