无实验参数模型的汽液平衡模拟

在无实验参数的条件下模拟汽液平衡,计算量大,计算过程复杂,对一些特殊的混合物计算误差较大,限制了模拟计算的应用范围,本文采用改进的UNIFAC计算活度系数模型和修正的拉乌尔定律模拟汽液平衡,再用构造饱和蒸汽压计算误差函数迭代计算汽液平衡温度,用试位法克服迭代计算中的收敛问题.改进了试位法的终止条件,通过调整迭代的初始温度,大大降低了迭代次数,有效提高了计算速度,对一些特殊的混合物也具有较好的模拟结果,在5 931 mmHg压力下,对水-乙酸混合物模拟计算的平均迭代次数仪19次,在Visual C++环境中,用面向对象的方法,实现了无实验参数模型模拟汽液平衡,数据处理用独立的类完成,并采用了动态分配内存的方法处理数据,使计算模块具有较好的独立性和复用性,最后在不同的压力下,模拟计算了乙醇-水、水-醋酸和苯-甲苯等混合物,证明该法可模拟实际过程,计算速度较快,模拟效果较好.     

三元物系液-液平衡计算的Fsolve算法

本文基于MATLAB优化工具箱中的fsolve算法,提出了一种计算三元物系液-液平衡数据的新方法.应用该方法预测了水(1) 醋酸(2) 氯仿(3)物系在298 K,308 K和318 K的液-液平衡数据,并将298K的液-液平衡数据与文献数据进行了比较,它们非常一致.在本论文中,应用UNIFAC液-液平衡模型,采用H2O,CH3,COOH和CHCl3基闭相互作用参数计算该物系共轭相中各组分的活度系数,获得了多组结点数据及相的比率.各温度下计算结果显示:各三元液-液相平衡模型约束方程的剩余均接近于零向量,数量级在10-4以下.Other-Tobias关联得到线性相关系数分别足0.9863,0.9939和0.9976.总之,本算法的可靠性,稳定性适用于计算三元液-液相平衡,计算实例所得结果经过检验是正确的.     

盐酸-水-盐体系的汽液平衡预测

电解质溶液汽液平衡的预测和计算是加盐萃取精馏模拟的基础,准确计算电解质溶液的汽液平衡有重要的理论和实际意义。本文应用Chen的电解质溶液NRTL模型,根据电解质-水二元体系的汽液平衡数据回归的二元参数．对盐酸-水-氯化钙与盐酸-水-氯化镁两种体系的汽液平衡进行了预测,温度的平均绝对误差分别为0．32(K)和0．39(K),汽相摩尔分数的平均绝对误差分别为0．0080和0．0070。计算结果与文献数据比较一致。     

基于UNIFAC模型的碳酸二甲酯-甲醇-恒沸剂三元体系汽液平衡数据的推算

运用Visual Basic计算机语言，用UNIFAC方程模拟推算了碳酸二甲酯－甲醇－恒沸剂（分别为正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷）三元体系在常压下的汽液平衡。为采用恒沸精馏法分离DMC与甲醇共沸体系提供了汽液平衡数据。     

液体空气汽液平衡计算模型

汽液平衡计算是精馏塔模拟计算中重要的组成部分。以液体空气汽液平衡计算为研究对象,利用神经网络技术,建立了总压（P）和各组分液相组成（X1、X2、X3）为输入节点,3种不同参数作为输出节点。（1）平衡温度（T）、各组分汽相组成（Y1、Y2、Y3）;(2)平衡温度（T）、各组分平衡常数（K1、K2、K3);（3）平衡温度（T）、汽相氮组成（Y1）及氩、氧平衡常数（K2、3））的BP神经网络模型。通过计算比较,第三种参数作为输出节点的液体空气汽液平衡计算模型,不仅具有良好的学习能力,而且预测结果也比较满意。对进一步研究并应用于空分塔模拟计算具有一定的指导意义。     

基于MATLAB的双液系汽液平衡模型构建及其相图绘制

汽液相平衡数据的测量及热力学模型的研究是化学工程中的重要内容之一。本文借助MATLAB软件计算平台,将在乙醇-环已烷互溶双液系中测定的汽液相平衡实验数据,代入选定的汽液相平衡数学模型Wilson方程,通过程序设计自动完成该关联方程的最小二乘求解,得到其配偶参数;随后,借由回归的Wilson方程计算各实验观测点汽相组成的热力学模型预测值,并与实验值协同统计学方法执行热力学一致性检验。应用结果表明构建的Wilson汽液相平衡模型通过热力学一致性检验,且恒沸点温度及组成数据的预测精度高,整个MATLAB操作过程直观、方便与快捷,绘制的相图美观,符合实验要求。     

二甲醚-甲醇二元体系汽液平衡的测定与计算

在0～1.45MPa压力范围内,测定了293．15K、323．15K、353．15K、373．15K温度下二甲醚-甲醇二元体系的汽液相平衡数据。利用气相色谱检测汽液相组成,对测定数据进行了热力学计算,采用PR方程计算气相各组分的逸度系数,利用NRTL和UNIFAC法计算液相活度系数。两种不同模型计算值与实验值符合良好,汽液相平衡数据经Herington面积法校验满足热力学一致性检验。     

SRK-WS-COSMOSAC模型关联二元体系汽液平衡

基于量子力学计算的真实溶剂似导体屏蔽模型(COSMO-RS)在预测纯组分饱和蒸汽压、混合物汽液平衡、液液平衡等方面已取得重要进展,但在模型参数的优化方面还不尽人意.COSMO-SAC(segment activity coefficient)活度系数模型是COSMO-RS模型的1种改进形式,在汽液平衡预测方面能够符合热力学一致性.本文通过WS混合规则将COSMO-SAC与SRK状态方程结合应用于二元体系汽液平衡数据的关联,首次利用牛顿-拉夫逊迭代算法获得多个二元体系最优化的二元交互作用系数k12,填补文献空白.在较宽温度和压力范围内对不同类型二元体系(包括烃与烃,烃与醇,烃与酮,烃与酯,以及醇与水等)汽液平衡数据进行关联的结果表明,采用最优化的二元交互作用系数k12后,模型的计算精度大大提高,与实验数据吻合良好.尤其对醇-水等体系,优化后的模型关联精度明显优于文献数据.     

盐-水-乙醇-乙二醇体系汽液平衡的预测

电解质溶液汽液平衡的预测和计算是是热力学的一个重要研究领域,是加盐萃取精馏模拟计算的重要基础,精 确的推算电解质溶液的汽液平衡数据有着十分重要的理论和实际意义。本文改进了计算电解质溶液汽液平衡的LI- QUAC模型,用计算水-乙醇-乙二醇体系汽液平衡更为精确的NRTL模型代替lIQUAC模型中的UNIFAC模型来计 算溶剂分子间相互作用对超额Gibbs自由能的影响,并据此推算出两种盐-水-乙醇-乙二醇体系的汽液平衡数据, 与本文实验数据及文献数据比较,结果比较满意。该模型对电解质溶液汽液平衡的进一步研究以及加盐萃取精馏的工 程计算均具有一定的指导意义。     

氨合成系统汽—液平衡数学模型的研究

液氨分离器是氨合成工艺流程中一个必不可少的过程单元,但对液氨分离过程的计算至今尚未有一种为人们所广泛接受的模型或办法。本文系统地总结了前人在这方面的研究成果,并通过具体的模拟比较,对各种方法的适用范围、使用效果作出了客观的评价,在此基础上,针对前人研究中的缺点及模型的局限性,提出了一种提高模型可靠性的简便实用方法,并取得了良好的效果。     

甲醇-环己酮二元体系汽液平衡的测定与关联

用改进的Ellis汽液平衡釜测定甲醇-环己酮二元体系常压汽液平衡数据,并校验实验数据的Herington热力学一致性,结果表明实验数据满足热力学一致性要求.以汽相组成的误差平方和作为目标函数,分别用Willson和NRTL方程关联实验数据,得两热力学方程的模型参数.汽相组成的模型计算值与实验值的平均相对偏差分别为0.56%和1.10%.     

丁酮-醋酸异丙烯酯等压汽液平衡数据的测定和关联

为了给醋酸异丙烯酯异构化制乙酰丙酮工艺的产物分离提供基础热力学数据,用改进的埃利斯(Ellis)平衡蒸馏器测定了常压下丁酮-醋酸异丙烯酯体系的汽液平衡数据。结果表明,实验数据经Herington面积法热力学一致性检验。采用活度模型Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行了关联,计算结果与实验数据均较为吻合。同时关联得到了两方程的模型参数,可满足工程设计的需要。     

水的汽液相平衡及径向分布的分子模拟研究

采用J．R．Errington等提出的固定点电荷水分子新模型,分别以Buckingham Exp-5势能结合哥伦布势能模型计算分子间的短程作用及Ewald Summation方法计算电荷间的长程作用,采用恒NVT吉布斯系综Monte Carlo模拟方法模拟了水在300K～600K下的汽液相平衡,并采用经典的恒NVT系综Monte Carlo模拟方法模拟了水在温度T=300K,ρ=1．0g／cm^3下的原子对径向分布函数。模拟结果与文献中的实验值吻合良好。本文工作为推广至更复杂水溶液体系的模拟打下了良好的基础。     

裂解C_9与溶剂之间汽液平衡数据的测定及溶剂筛选

裂解C9是乙烯装置的副产,产量很大,对其研究具有重要的经济意义.实验测定裂解C9汽液平衡数据,计算各组分之间相对挥发度,以确定精馏过程分离条件;测定裂解C9与溶剂之间汽液平衡数据,计算各主要组分之间的相对挥发度,通过气质联用色谱法分析实验结果,对比分析不同溶剂对相对挥发度的影响,筛选出甘油作为裂解C9萃取精馏实验的最佳溶剂.本文研究为进一步放大实验、裂解C9的精馏预处理及萃取精馏提取C9馏分提供依据.     

醋酸水溶液汽液非接触相平衡的蒙特卡罗模拟研究

采用蒙特卡罗分子模拟法,在吉布斯系综中抽样,对纯组份水和醋酸,以及醋酸水溶液模拟计算汽液平衡共存线。纯组份水SPC/E模型的模拟结果与实验数据相当一致,纯组份醋酸OPLS-UA模型计算的饱和蒸汽压偏低、沸点偏高。对于双组份混合物,液相区的所有模拟点比较接近实验曲线,由于醋酸模型较简单,气相区只有在醋酸摩尔分数X_(HAc)处于中间值(0.5～0.7)时,模拟与实验数据才较为接近。     

广义Birkhoff方程的平衡稳定性

广义Birkhoff方程是一类更为普遍的约束功学系统的方程．研究定常广义Birkhoff方程的平衡稳定性．建立平衡方程，给出系统的能量变化方程，根据Birkhoff函数的定号性质，建立平衡稳定性的判据．举例说明结果的应用．     

苯基二氯化膦-三氯化磷和苯基膦酰二氯-三氯氧磷体系汽液平衡的研究

本文分别测定了苯基二氯化膦和苯基膦酰二氯的饱和蒸气压(其温度范围分别为349．26～426．06k和377．15～457.65k)。采用安托因方程拟合了蒸气压数据并与文献值作了比较。测定了两种二元系在101．325kPa下的沸点一液相组成数据,基于实测数据,采用Wilson活度系数模型关联了模型参数,相互作用参数关联为温度的线性函数,在此基础上推算了上述两个二元系在极低压力(1333Pa)的汽液平衡。