OBLICZANIE STAYCH RWNOWAGI FAZOWEJ OBLICZANIE WARTOCI K RWNOWAG
OBLICZANIE STAŁYCH RÓWNOWAGI FAZOWEJ
OBLICZANIE WARTOŚCI K RÓWNOWAG FAZOWYCH Z RÓWNAŃ STANU DOSTĘPNE W CHEMCADZIE • • • Soave-Redlich-Kwong Grayson-Streed/Chao-Seader Peng-Robinson Benedict-Webb-Rubin-Starling API Soave-Redlich-Kwong Modified Soave-Redlich-Kwong (MSRK) Extended Soave-Redlich-Kwong (TSRK) Predictive Soave-Redlich-Kwong (PSRK)* Elliott Suresh Donohue (ESD) SAFT
OBLICZANIE WARTOŚCI K RÓWNOWAG FAZOWYCH Z RÓWNAŃ STANU DOSTĘPNE W CHEMCADZIE • Soave-Redlich-Kwong
OBLICZANIE WARTOŚCI K RÓWNOWAG FAZOWYCH Z RÓWNAŃ STANU DOSTĘPNE W CHEMCADZIE • Soave-Redlich-Kwong
OBLICZANIE WARTOŚCI K RÓWNOWAG FAZOWYCH Z RÓWNAŃ EMPIRYCZNYCH • Vapor Pressure (Ideal Solution) • ESSO (Maxwell-Bonnell) • Metoda prężności pary dla węglowodorów pod niskim ciśnieniem
OBLICZANIE WARTOŚCI K RÓWNOWAG FAZOWYCH Z RÓWNAŃ EMPIRYCZNYCH • Henry's Gas Law • Współczynniki są dostępne w Chem. CADzie dla • Wodór (Hydrogen), Hel (Helium), Argon, Neon, Krypton, Xenon, Tlen (Oxygen), Azot (Nitrogen), Siarkowodór (Hydrogen sulfide), Amoniak (Ammonia), Tlenek węgla (Carbon monoxide), Dwultlenek węgla (Carbon dioxide), Dwutlenek siarki (Sulfur dioxide), Tlenek azotu (Nitrous oxide), Chlor (Chlorine), Brom (Bromine), Jod (Iodine), Metan (Methane), Etan (Ethane), Propan (Propane), Etylen (Ethylene).
OBLICZANIE WARTOŚCI K RÓWNOWAG FAZOWYCH Z RÓWNAŃ AKTYWNOŚCI • UNIQUAC –UNIQUAC z nowymi parametrami powierzchni (with the new group and surface parameters) • UNIFAC/UNIQUAC - UNIQUAC ze starymi parametrami grup i powierzchni (with the old group and surface parameters) • UNIFAC VLE • UNIFAC LLE • UPLM (UNIFAC for Polymers) • Wilson
OBLICZANIE WARTOŚCI K RÓWNOWAG FAZOWYCH Z RÓWNAŃ AKTYWNOŚCI • • T. K. Wilson HRNM Modified Wilson Van Laar Non-Random Two Liquid (NRTL) Margules GMAC (Chien-Null) Scatchard-Hildebrand (Regular Solution) Wilson Salt
OBLICZANIE WARTOŚCI K RÓWNOWAG FAZOWYCH DLA UKŁADÓW SPECJALNYCH • • • Hydrocarbon-Water Solubility Amines (VLE and LLE) Sour Water Tri-Ethylene-Glycol/Water Dehydration Flory-Huggins Method for Polymers
OBLICZANIE WARTOŚCI K RÓWNOWAG FAZOWYCH METODAMI STEROWANYMI PRZEZ UŻYTKOWNIKA • • • Polynomial K-values Tabular K-values Partial Pressures of Aqueous Mixtures User Subroutine User Specified Activity Coefficients
REKOMENDACJE OPCJI K-VALUE Węglowodory Metoda Zastosowanie Soave-Redlich-Kwong Średnie i wysokie temperatury i ciśnienia API Soave General HC Średnie i wysokie temperatury i ciśnienia Benedict-Webb-Ruben-Starling Średnie i wysokie temperatury i ciśnienia Grayson-Streed Średnie temperatury i ciśnienia Maxwell-Bonnell K-charts Niskie ciśnienia, ciężkie węglowodory ESD (Elliott, Suresh, Donohue) Węglowodory-woda, węglowodory-gazy SAFT (Chapman; Huang Radosz) Węglowodory-woda, węglowodory-gazy
REKOMENDACJE OPCJI K-VALUE Pozostałe związki chemiczne Metoda Zastosowanie • UNIFAC T = 275 K - 475 K; P = 0 -4 atm. ; dwie fazy ciekłe. ; niedoskonałe • Wilson niedoskonałe. • Vapor Pressure Roztwory doskonałe. • NRTL Silnie niedoskonałe i 2 fazy ciekłe (LLE) • UNIQUAC Silnie niedoskonałe i 2 fazy ciekłe (LLE) • Margules Silnie niedoskonałe i 2 fazy ciekłe (LLE) (4 suffix) • T. K. Wilson Silnie niedoskonałe i 2 fazy ciekłe
REKOMENDACJE OPCJI K-VALUE Pozostałe związki chemiczne Metoda Zastosowanie • Hiranuma (HRNM) Silnie niedoskonałe i 2 fazy ciekłe • Regular Solution średnio niedoskonałe (Predykcja). • Van Laar średnio niedoskonałe • Modified SRK (4 parameter). Składniki polarne w roztworze regularnym • Predictive SRK Składniki polarne w roztworze niedoskonałym. Lepsza niż UNIFAC dla wyższych ciśnień. • Wilson Salt Rzeczywisty roztwór zawierający rozpuszczone sole
REKOMENDACJE OPCJI K-VALUE Metody specjalne Metoda Zastosowanie • Prawo Henry‘ego Gazy rozpuszczone w wodzie • Amine (MEA DEA) Odsiarczanie (H 2 S) gazów, absorpcja CO 2 w aminach • Sour Water Kwaśne gazy i NH 3 rozpuszczone w wodzie • K Tables Wartości stałych K użytkownika • Polynomial Wartości stałych K użytkownika • Podprogramy użytkownika Wartości stałych K użytkownika • TSRK Układy z metanolem, szczególnie z lekkimi gazami; • PPAQ Ogólnego stosowania, szczególnie polecana do elektrolitów
REKOMENDACJE OPCJI K-VALUE Pozostałe związki chemiczne Metoda Zastosowanie • TEG Odwodnienie węglowodorów z użyciem glikolu trójetylenowego • FLOR Metoda Flory-Huggins dla polimerów • UPLM UNIFAC dedykowana dla polimerów • ACTX Współczynniki aktywności dodane przez użytkownika • ESD Wiązania wodorowe, wiązania wodorowe w wysokich ciśnieniach • SAFT Wiązania wodorowe, wiązania wodorowe w wysokich ciśnieniach
OBLICZANIE ENTALPII Funkcja oddalenia entalpii od stanu GD. Entalpia tworzenia związku w temperaturze 20°C
OBLICZANIE ENTALPII W OPARCIU O RÓWNANIE STANU • Redlich-Kwong • Soave-Redlich-Kwong • Peng-Robinson • API Soave-Redlich-Kwong • Lee-Kesler • Benedict-Webb-Rubin-Starling
OBLICZANIE ENTALPII DLA ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH • Latent Heat • Ciepło utajone – parowania, do obliczania entalpii par substancji będących w 20°C cieczami a w procesie występujące w fazie lotnej DIPPR* *Design Institute for Physical Properties Watson
OBLICZANIE ENTALPII DLA ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH • Heat of Mixing by Gamma • Ciepło mieszania oparte o wsp. aktywności Li-różniczkowe ciepło mieszania i-tego składnika
OBLICZANIE ENTALPII DLA UKŁADÓW SPECJALNYCH • • Electrolyte Steam Table Mixed Model No Enthalpy (Mass balance only)
OBLICZANIE ENTALPII NA BAZIE DANYCH UŻYTKOWNIKA • • Polynomial Enthalpy Model Tabular H's Heat of Solution Data User Subroutine
OBLICZANIE ENTALPII NA BAZIE DANYCH UŻYTKOWNIKA • Polynomial Enthalpy Model • Podaje się parametry wielomianu dla fazy ciekłej i par • Postać równania może być różna:
OBLICZANIE ENTALPII NA BAZIE DANYCH UŻYTKOWNIKA • Stabelaryzowane entalpie
OBLICZANIE ENTALPII NA BAZIE DANYCH UŻYTKOWNIKA • Heat of Solution Data – dane ciepła rozpuszczania • Uwzględnia się ciepło rozpuszczania substancji • Kwasy • Zasady • Niektóre sole • Dane dostarcza się w formie pliku nazwa_projektu. HTS o specjalnym formacie • Dotyczy obliczania entalpii roztworów silnych elektrolitów, wiąże się z metodą obliczania entalpii elektrolitów PPAQ
POWIĄZANIE OBLICZEŃ ENTALPII I STAŁYCH K Metoda obliczania entalpii PR BWRS SRK, APIS, MSRK, VAP REGU, SOUR, TEG, TSRK ESD, SAFT PR BWRS SRK SRK Grayson-Streed, ESSO NRTL, UNIF, UNIQ, WILS, VANL, MARG, HRNM, T. K. Wilson, PSRK, FLOR, UPLM, ACTX AMIN PPAQ Lee-Kesler LATE AMIN SRK lub LATE w/HTSL
OBLICZANIE GĘSTOŚCI CIECZY • • Library API Method Cavett Rackett
OBLICZANIE GĘSTOŚCI PAR I GAZÓW • • • Soave-Redlich-Kwong Peng-Robinson API Soave-Redlich-Kwong Lee-Kesler Benedict-Webb-Rubin-Starling
OBLICZANIE PRĘŻNOŚCI PAR • Antoine • Extended Antoine (Library) • API
OBLICZANIE ENTROPII (S – S 0) to funkcja oddalenia entropii obliczana na podstawie równania stanu
OBLICZANIE KOREKTY ENTROPII • • • Redlich-Kwong Soave-Redlich-Kwong Peng-Robinson API-Soave-Redlich-Kwong Lee-Kesler Steam Table
OBLICZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI • • • The Library Method Chapman and Enskog Neufeld Brokaw Thodos Wilkes Dean and Steil Letsou-Steil ASME for hydrocarbons
OBLICZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZEWODZENIA CIEPŁA • The library Method • API Data Book • Hydrocarbon Correlation
OBLICZANIE WSPÓŁCZYNNIKA NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO • • The library Method Hakim Miller Hydrocarbon Correlation
- Slides: 33