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化工物性数据和相平衡数据的查询与估算 化工计算与软件应用 课件
1.3 混合物的物性估算 1.3.2 估算传递性质模型 ASPEN PLUS软件中有9个内置的计算混合物粘度的模型，见表1-13； * 1.3.2 估算传递性质模型 有8个内置的计算混合物导热系数的模型，见表1-14； * 1.3.2 估算传递性质模型 有8个内置的计算混合物扩散系数的模型，见表1-15； * 1.3.2 估算传递性质模型 有4个内置的计算混合物表面张力的模型，见表1-16。 * 1.3 混合物的物性估算 1.3.3 混合物的物性估算举例 例1-3。求MDEA溶液的密度/粘度/表面张力/导热系数。 工业废气中的硫化氢都采用CLAUS工艺转化为液态硫磺进行回收，全流程包括H2S转化催化、尾气净化、尾气焚烧三个工段。 在尾气净化工段，需要对尾气中的H2S进行吸收和解吸。通常用30%（质量）的甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液作为吸收剂，吸收和解吸的操作温度范围40-120℃，求此温度范围吸收剂溶液的密度、粘度、表面张力、导热系数。 因压力对液体性质影响很小，假设压力为200 kPa。 * 1.4 相平衡数据查询与使用 1.4.1 相平衡数据手册 目前公认的收集相平衡数据最全的工具书是DECHEMA化学数据手册。第I卷是汽液平衡数据大全，第V卷是液液平衡数据大全，第VI卷是低沸点物质混合物的汽液平衡，第VIII卷是固液平衡数据大全，第XI卷是电解质溶液的相平衡与相图，详见表1-5。 以上部分卷含有若干分册，如第I卷就有33个分册，每个分册篇幅范围在200-1100页，第I卷各分册内容详见表1-17。 第I卷汽液平衡数据大全包含约16000套等温或等压汽液平衡数据，混合物组分数量从二元体系到多元体系，相平衡压力从低压到中压范围。 * 1.4.1 相平衡数据手册 第V卷液液平衡数据大全包含2000多套二元、三元和四元体系的液液平衡数据，构成平衡体系的组分有水、烃、醇、酮、醚、酯、有机酸、胺、腈、含卤含硫化合物，以及沸点在零度以上的非聚合有机物。 * 1.4.1 相平衡数据手册 第VI卷低沸点物质混合物的汽液平衡数据大全共有4个分册。 第一分册介绍了用状态方程与混合规则计算相平衡的方法，综述了相平衡实验与理论研究进展，对200多套相平衡数据用SI单位制以P-x-y相图和K-P相图的形式列出，图中标出实验点和计算等温线以显示误差，列出了二元拟合参数值和压力、汽相组成的平均拟合误差，对LKP、BWRS、RKS、PR四种状态方程的应用结果进行了评述。 第二、三、四分册收录了三元体系的相平衡数据，给出了气液两相的组成实验值和用状态方程(LKP, RKS 或 PR)计算的逸度、总压、气相组成的误差值。 * 1.4.1 相平衡数据手册 第VIII卷固液平衡数据大全只有一册，550页，1987年出版，含有180多套相平衡数据，构成平衡体系的组分有烷烃、烯烃、芳烃、醇类、单元素气体如氧气与氮气、惰性气体以及其它简单有机物等。介绍了固液平衡计算的理论基础知识，列出了相平衡实验值、活度系数方程与状态方程的拟合值。 第XI卷电解质溶液的相平衡与相图只有一册，160页，1990年出版，含有二元电解质水溶液和非水溶液的汽液相平衡、溶解度、焓值等数据，以表格和相图的形式给出，介绍了电解质溶液的相平衡数据关联方法以及在电解质高浓区的处理方法。 * 1.4 相平衡数据查询与使用 1.4.2 用软件计算相平衡数据与绘制相图 从繁浩的纸质文献上和电子文献中查找相平衡数据是一项很吃力的工作，找到以后还需要用相应的方程回归参数，然后才能用于有关相平衡的计算工作中。现在，ASPEN PLUS软件中已经包含了大量的相平衡方程参数，随时都可以调出来参与运算，这就大大节省了设计人员的时间。 1.4.2.1 二元混合物的相图 二元混合物的相图能够提供很多有用的信息，如泡、露点、汽液平衡、液液平衡、闪蒸、共沸点等，这些信息在化工设计中往往经常遇到。若能利用ASPEN PLUS的绘图功能，熟练、快速地绘制各种相图，将大大加快设计计算的速度。 * 1.4.2 用软件计算相平衡数据与绘制相图 例1-4。泡、露点压力求取。(分离工程习题2-6) 一烃类混合物含有甲烷5%（mol），乙烷10%，丙烷30%，异丁烷55%，求混合物25℃时的泡点压力和露点压力。 例1-5。共沸组成随压力变化。 (分离工程习题3-19) 已知乙醇与苯形成共沸，试通过不同压力下的温度-组成相图观察该物系共沸组成随压力变化状况。 * 1.4.2 用软件计算相平衡数据与绘制相图 1.4.2.2 三元混合物的相图 ASPEN PLUS 有一个绘制三角相图的功能，可以提供三元混合物相图的各种信息，如沸点、共沸点、剩余曲线、精馏边界、液液平衡等。 例1-6。正己烷-醋酸甲酯-甲醇三元体系的相图绘
