含电解质溶液相平衡计算

【摘要】电解质溶液广泛存在于工业过程，生命体和自然界中，如化工中的萃取和精馏的盐析与盐溶以及海水淡化中膜分离脱盐过程，盐湖资源的开发和利用，因此电解质溶液的热力学性质的研究具有重要的理论意义和工业价值。含盐有机溶液系统出现在化工的很多过程中，例如：盐效应萃取精馏，由于能破坏其恒沸点而得到了广泛的重视，又如热泵技术，有一种工作介质是LiBr-H2O-CH3OH,也是有类似的工作介质，因此含盐有机溶液体系热力学性质对研究盐效应和精馏分离有重要的意义。本文针对几种不同类型的含有电解质的体系相平衡问题，提出了几种新的计算方法及新的热力学模型。1.基于吉布斯能最小化法计算相平衡的原理，对相态和相数未知的海水和盐湖水体系，建立了一步计算其相态和相应组成的数学模型，并运用遗传算法求解。2.运用亨利定律和溶解平衡等热力学原理，对含有挥发性气体的强电解质溶液，建立了能一步计算KCl-HCl-NaCl-H2O的三相平衡的数学模型，并将遗传算法应用到求解算局最优解的过程中。3.针对UNIQUAC模型在含盐的有机溶液中无法很好应用的问题，提出新的扩展UNIQUAC模型，将盐浓度对有机相活度系数的影响引入到模型公式中，对盐-醇-水体系和盐-醇-醇体系的气液平衡进行了计算。4.针对Pitzer模型在有机混合溶液中不能很好的关联实验数据，提出新的Pitzer扩展模型，拟合出有机相组成对模型参数影响的表达式，利用相应的热力学数据，计算了四种无机盐的固液相平衡。5.将Pitzer以及李乙圭的Pitzer简化模型，应用到相平衡计算的高温区，提高模型的适用范围，并对HCl-H2O体系以及FeCl2-HCl-H2O体系的多温相平衡进行了计算。
【作者】庞景辉；
【导师】胡仰栋；
【作者基本信息】中国海洋大学，化学工程，2014，硕士
【关键词】相平衡；uniquac模型；pitze吉布斯能最小化法；遗传算法；

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