文档介绍：流程模拟中热力学模型的选择和使用
《ProII与化工过程模拟》第 3 讲
11/11/2017
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概要
过程模拟中热力学模型的选择的重要性
热力学模型解决的问题
热力学模型种类
热力学模型选择的决策树
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1 过程模拟中热力学模型的选择的重要性
过程模拟者必须选择合适的热力学模型
在使用模拟软件进行流程模拟时,用户定义了一个流程以后,模拟软件一般会自行处理流程结构分析和模拟算法方面的问题,而热力学模型的选择则需要用户作决定流程模拟中几乎所有的单元操作模型都需要热力学性质的计算,迄今为止,,热力学模型的恰当选择和正确使用决定着计算结果的准确性、可靠性和模拟成功与否
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默认的热力学模型不能保证模拟结果的正确
如果用户不给模拟软件提供有关热力学模型选择方面的指示,软件将自动使用默认的热力学模型任何热力学模型都有其内含的假设和应用范围的限制,软件中预置的默认热力学模型并不一定就适合于用户当前所处理的系统,这样计算出来的结果是不可靠的
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热力学模型选择不当时模拟过程通常不会给出出错信息
即使用户给模拟软件提供了有关热力学模型选择方面的指示,如果这种选择不正确,计算结果也会不正确,有时甚至与被模拟的实际过程相去甚远,在这一方面,不能完全依赖模拟软件提供出错信息,而应根据自己的知识判断.
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热力学模型使用不当也会产生错误结果
热力学性质计算的准确程度由模型方程式本身和它的用法所决定,即使选择了恰当的热力学模型,如果使用不当,、模型参数的估计、从纯物质参数计算混合物参数时混合规则的选择等问题,需要正确处理.
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2 热力学模型解决的问题
热力学是研究能量相互转变同物料系统的状态变化之间关系的学科。
逸度系数
相平衡常数
焓
熵
Gibbs自由能
密度
粘度
导热系数
扩散系数
表面张力
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3 热力学模型种类
理想方法
通用关联式法
状态方程法
活度系数法
电解质体系
聚合物体系
特殊体系
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理想方法
根据各纯物质的比重计算混合物的性质
估算焓和密度较为准确,但估算相平衡常数误差较大
物料的饱和蒸气压
系统总压
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拉乌尔定律遵循的理想条件:
溶液系统的液相是“理想混合物”
汽相组分是理想气体
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