UNIQUAC参数的回归及其在汽液平衡中的应用

论文摘要

本文首先介绍了在解决相平衡过程中状态方程法和活度系数法各自的优缺点及其发展状况。回顾了UNIQUAC模型的发展历程,并采用Extended -UNIQUAC模型对本文的实验数据进行了回归,本文选取了水（1）/乙酸（2）、甲醇（1）/水（2）、水（1）/甲酸（2）、乙醇（1）/水（2）、四氢呋喃（1）/环己烷（2）等5个二元体系进行了汽液平衡数据的测定,对它们进行了热力学一致性检验,作出了部分相图;并将这些汽液平衡数据用于UNIQUAC相互作用参数的回归,模型计算值与测量值的平均偏差为0.00619,最大偏差为0.01157。又用Extended -UNIQUAC模型对7组三元体系汽液平衡数据进行回归,得出了相应的相互作用参数以及组分的汽相组成平均偏差和总的平均偏差,结果表明对三元体系的关联结果偏差较小。本文分别利用Extended -UNIQUAC、NRTL和WILSON模型对90个二元体系（共计1703个实验点）的汽相组成、泡点温度进行预测;通过这些预测并结合相关资料进行了二元体系汽液相平衡的研究。得出了活度系数关联式最优拟合频率,结果表明Extended -UNIQUAC模型的平均结果要占优,尤其对含水有机物和醇类的体系结果令人满意。在化学反应工程,分离工程,化工过程研究,开发和设计当中具有极强的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 汽液相平衡发展综述
• 1.1 相平衡研究的意义
• 1.2 相平衡的研究进展
• 1.3 汽液平衡计算方法
• 1.3.1 汽液平衡计算的分类
• 1.3.2 经典热力学的汽液计算方法
• 1.4 汽液平衡数据的查阅
• 2 UNIQUAC 法的理论基础及其发展
• 2.1 原始UNIQUAC 模型
• 2.2 UNIQUAC 模型的发展
• 2.2.1 Extended UNIQUAC 模型的发展
• 2.2.2 Modified UNIQUAC 模型的发展
• 2.2.3 UNIFAC 模型的发展
• 3 UNIQUAC 模型的选择及其在汽液平衡中的应用
• 3.1 UNIQUAC 工作模型的选择
• 3.2 UNIQUAC 模型在汽液平衡中的应用
• 3.3 二元体系的相平衡的计算流程
• 4 二元体系汽液平衡数据的测定
• 4.1 引言
• 4.2 汽液平衡的测定方法（VLE）
• 4.3 常压下二元体系汽液相平衡实验
• 4.3.1 实验药品
• 4.3.2 实验仪器
• 4.3.3 实验仪器工作原理
• 4.3.4 实验装置及流程
• 4.3.5 实验步骤
• 4.4 二元体系汽液平衡的数据
• 4.4.1 实验数据及相图
• 4.4.2 汽液平衡数据的热力学一致性检验
• 5 UNIQUAC 相互作用参数回归及汽液平衡的预测
• 5.1 回归目标函数选择
• 5.2 单纯形法优化的原理
• 5.3 二元汽液平衡法的回归程序
• 5.4 UNIQUAC 相互作用参数的回归结果
• 5.5 二元体系预测结果及分析
• 5.6 三元体系预测结果及分析
• 5.7 活度系数关联式的最优拟合频率
• 5.8 小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 二元参数计算程序图
• B. 活度系数法计算泡点框图
• C. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文