流体相平衡原理及其应用PDF电子书下载

第一章 相平衡在过程开发中的地位和作用 1

1.1 引言 1

1.1.1 相平衡和平衡分离过程 1

1.1.2 相平衡数据的研究现状 3

1.1.3 研究相平衡的指导思想 6

1.1.4 过去化工设计中的相平衡情况 7

1.1.5 化工物性数据的精度要求 8

1.2 相平衡成果的应用 9

1.2.1 萃取剂、吸收剂和特种蒸馏的溶剂选择 10

1.2.2 分离流程的选择 12

1.2.3 老厂改造 15

1.2.4 消化引进设备 19

1.2.5 过程开发中的部分模拟 21

1.2.6 活性化学体系的过程模拟 24

1.3 相平衡热力学的进展 25

1.4 相平衡研究工作者的任务 26

参考文献 27

第二章 相平衡热力学 31

2.1 相平衡的考察 31

2.1.1 问题的实质 31

2.1.2 热力学在相平衡中的应用 32

2.2.1 逸度 35

2.2 逸度和逸度系数 35

2.2.2 逸度系数 36

2.3 活度和活度系数 38

2.3.1 定义 38

2.3.2 标准态的选择 39

2.3.3 活度系数的归一化 40

2.3.4 压力和温度的影响 46

2.4 Gibbs-Duhem方程 48

2.4.1 方程的形式 48

2.4.2 方程的应用 49

2.4.3 等压活度系数 52

2.4.4 温度和压力有变化时的Gibbs-Duhem方程 55

2.5 可冷凝组分的液相逸度 57

2.6 超临界组分的液相逸度 58

2.7 相平衡热力学的处理方法 62

2.7.1 状态方程法 63

2.7.2 活度系数法 64

2.7.3 两种处理方法的比较 67

2.7.4 用对应态原理计算相平衡 68

参考文献 72

第三章 状态方程(一) 76

3.1 引言 76

3.1.1 状态方程的发展与特点 76

3.1.2 状态方程的分类 78

3.2.1 方程形式和物理意义 79

3.2 维里方程 79

3.2.2 第二维里系数 81

3.2.3 第三维里系数 86

3.3 多参数状态方程 89

3.3.1 BWR方程及其修正 89

3.3.2 Martin-Hou(侯)方程及其发展 94

3.3.3 对应态原理和多参数状态方程的结合 98

3.4 立方型状态方程 107

3.4.1 方程的通式 107

3.4.2 方程参数的确定 115

3.4.3 状态方程选介 123

3.5.1 热力学性质的表达 135

3.5 用状态方程计算热力学性质 135

3.5.2 逸度方程的推导 138

3.6 混合规则 143

3.6.1 定义 143

3.6.2 几种混合侧规则 145

参考文献 159

第四章 状态方程(二) 164

4.1 统计热力学基础知识 164

4.1.1 统计热力学与热力学 164

4.1.2 体系状态的描述 166

4.1.3 系综 167

4.1.4 配分函数 167

4.2.1 理想气体的配分函数 172

4.2 理想气体的状态方程 172

4.2.2 平动配分函数 174

4.2.3 理想气体状态方程 176

4.3 实际气体的状态方程 176

4.3.1 实际流体的配分函数 176

4.3.2 vdW状态方程 178

4.3.3 微扰硬链状态方程 180

4.3.4 转子链状态方程 187

4.3.5 立方型转子链状态方程 195

参考文献 212

第五章 溶液的热力学性质 214

5.1 引言 214

5.2 实验基础和定义 215

5.3 混合性质变化的实验测定 217

5.3.1 混合热 217

5.3.2 混合体积 219

5.3.3 混合热容 221

5.4 组分的偏摩尔性质 223

5.4.1 定义 224

5.4.2 溶液性质和组分偏摩尔性质间的关系 226

5.4.3 偏摩尔自由焓 230

5.5 理想溶液的混合性质 232

5.6 过量热力学性质 235

5.6.1 定义和其相关方程 235

5.6.2 气体混合物过量性质间的相互关系 240

5.6.3 在溶液研究中的作用 245

5.7 过量热力学性质和组成的关系 246

5.7.1 van Laar理论 246

5.7.2 正规溶液理论 250

5.7.3 无热溶液理论 264

5.7.4 以局部摩尔分数概念为基础的模型 272

5.7.5 经验表达式 278

参考文献 282

第六章 基团贡献法 287

6.1 基团贡献法原理 287

6.2 基团解析法 288

6.3 ASOG法 290

6.3.1 计算模型 290

6.3.2 基团的划分 291

6.3.3 活度系数的计算步骤 322

6.4 UNIFAC法 322

6.4.1 计算模型 323

6.4.2 模型参数 331

6.4.3 活度系数的计算步骤 349

6.4.4 模型的若干修正和进展 350

参考文献 374

7.1 测定方法 377

第七章 汽液平衡 377

7.1.1 静态法 378

7.1.2 循环法 380

7.1.3 泡点露点法 384

7.1.4 流动法 385

7.1.5 平衡参数的测定 387

7.1.6 设备简介 388

7.2 热力学一致性经验 390

7.2.1 积分检验法 391

7.2.2 微分检验法(点检验法) 393

7.2.3 McDermott-Ellis法 396

7.3.1 状态方程法 398

7.3 计算方法 398

7.3.2 活度系数法 402

7.4 模型参数的求取 404

7.4.1 最大似然法简介 404

7.4.2 残差分析 407

7.4.3 系统误差 408

7.5 数据推算 408

7.5.1 由二元VLE数据推算 408

7.5.2 由过量热力学性质推算 412

参考文献 417

第八章 气液平衡 422

8.1 引言 422

8.1.2 气体溶解度的表示方法 423

8.1.1 气液平衡的几种类型 423

8.2 气液平衡计算方法 424

8.2.1 Henry常数计算 425

8.2.2 非对称活度系数 434

8.2.3 UNIFAC推算方法 437

8.2.4 状态方程法 442

8.3 气体在液体中的偏摩尔体积 447

8.3.1 气体的偏摩尔体积数据 447

8.3.2 气体偏摩尔体积的估算 447

8.3.3 状态方程法 452

8.4.1 伴有化学反应的气液平衡 454

8.4 气液平衡的进展 454

8.4.2 含盐溶液的气液平衡 458

8.4.3 含超临界组分的相平衡 461

参考文献 465

第九章 液液平衡 468

9.1 引言 468

9.2 液液平衡的热力学诠释 469

9.2.1 二元系的自由焓和稳定性条件 469

9.2.2 多元系的液液平衡判据 472

9.3 平衡数据的表达 474

9.3.1 二元系 474

9.3.2 三元系 475

9.3.3 体系的分类 477

9.3.4 结线关联 479

9.4 二元系的液液平衡计算 481

9.4.1 平衡组成 481

9.4.2 模型参数 481

9.5 三元系的液液平衡计算 484

9.5.1 平衡组成 484

9.5.2 模型参数 485

9.5.3 关联和推算 486

9.6 汽液液平衡 496

参考文献 498

第十章 实例分析 500

实例1 活度系数法计算二元系的常压汽液平衡 500

实例2 活度系数法计算三元系的常压汽液平衡 501

实例3 状态方程法计算二元系的汽液平衡 505

实例4 用“化学理论”计算水-甲酸体系的汽液平衡 516

实例5 二元体系的共沸点计算 523

实例6 无限稀释活度系数计算 526

实例7 由过量焓HE数据推算汽液平衡数据 530

实例8 基团贡献法计算汽液平衡 536

实例9 用UNIFAC法计算气体溶解度 541

实例10 气体在液体中的偏摩尔体积计算 545

实例11 活度系数法计算二元系液液平衡 548

实例12 汽液平衡数据精度对精馏塔设计计算的影响 552

主要符号表 561

索引 566