Математическое моделирование фазовых равновесийПериодическая система / Моделирование парожидкостного равновесия в четырехкомпонентной смеси / Математическое моделирование фазовых равновесийСтраница 3
Термодинамический анализ модели NRTL с использованием концентрационных зависимостей избыточных функций был проведен в [45].
На концепции локальных составов основано так же предложенное Абрамсоном Д.С. и Праузницем Д.И. уравнение UNIQUAC (Universal Quasi Chemical). Используемая авторами модель предполагает, что избыточная энергия Гиббса обусловлена, во-первых, различием размеров и форм молекул (конфигурационная или комбинаторная составляющие) и, во-вторых, энергией взаимодействия молекул.
Коэффициенты активности имеют в этом случае вид:
(1.61)
(1.62)
(1.63)
(1.64)
(1.65)
(1.66)
(1.67)
, (1.68)
где – параметр площади компонента i;
– параметр объема компонента i;
– параметр взаимодействия между компонентами i и j; ;
– координационное число, ;
– комбинаторная часть коэффициента активности компонента i;
– остаточная часть коэффициента активности компонента i;
– доля площади компонента i;
– объемная доля компонента i.
Маурер и Праузниц предложили более простой способ вывода этого уравнения, они же разработали трехпараметрическую модификацию уравнения, которую, однако, невозможно распространить на многокомпонентные системы.
Уравнение UNIQUAC – наиболее сложное в алгебраическом отношении, хотя в нем используется только по два параметра для каждой пары компонентов. В уравнении учитываются сведения о площадях поверхности и объемах молекул чистых компонентов, которые можно определить по данным о структуре, в силу чего этот метод представляется особенно эффективным применительно к смесям, молекулы которых значительно различаются по размеру. Уравнение применимо для представления равновесия жидкость–пар и жидкость–жидкость в многокомпонентных системах при использовании только параметров бинарного взаимодействия и данных о чистых компонентах. Кроме того, оно учитывает влияние температуры по крайней мере для среднего диапазона.
Основными недостатками уравнения UNIQUAC – это его несколько большая алгебраическая сложность, а также часто более низкая по сравнению с некоторыми менее сложными уравнениями степень точности представления данных.
В [46] было рассмотрено моделирование коэффициентов активности от концентрации раствора уравнениями локальных составов.
Уравнение UNIQUAC положено в основу метода групповых вкладов UNIFAC (Universal functional group Activity Coefficients), предназначенного для определения коэффициентов активности по данным о структуре [47].
Модель UNIFAC была предложена Фреденслундом А., Джонсом Р.Л. Праузницем Д.И. Основная идея модели «раствора групп» заключается в использовании существующих данных по фазовому равновесию для расчета фазового равновесия систем, для которых экспериментальные данные отсутствуют.
Комбинаторная часть коэффициента активности в уравнении UNIFAC такая же, как и в уравнении UNIQUAC. Остаточная часть коэффициента подсчитывается как сумма групповых вкладов:
(1.69)
где – число групп вида k в молекуле i;
и – остаточные коэффициенты активности группы k в растворе и чистой жидкости i соответственно; суммирование производится по всем группам.
Зависимость коэффициента активности от группового состава раствора описывается соотношением, аналогичным соотношениям (1.63) и (1.66).
(1.70)
; (1.71)
Смотрите также
Металлы
...
Кобальт (Cobaltum), Со
Кобальт - Со, химический элемент первой триады VIII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 27, атомная масса 58,9332; тяжёлый металл серебристого цвета с розоватым отливом. В природе э ...
Извлечение тиоционата натрия из отработанных растворов для прядения акрилового волокна
В процессе производства акриловых волокон, включающем стадии
полимеризации, растворения и прядения, в систему вводятся различные виды
органических и неорганических соединений, являющихся кат ...