Яне на многокомпонентни системи
Изтегляне 2.42 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- Метод UNIQUAC
Уравнение на ReonУравнението на Wilson не работи добре, ако сместа която се разделя, има ограничена разтворимост (т.е. ако съществува възможност за разслояване на течната смес). В случаите когато системата е такава, добри резултати дава уравнението на Renon (т.нар. NRTL модел). При него енергетичните параметри са вече три. (2.19) Тук и , където е енергията на взаимодействие между еднородните по вид молекули, а енергията на взаимодействие между разнородните по вид молекули. След което уравнението на Renon има вида: (2.20) Трите енергетични параметъра при двукомпонентна система се определят на базата на опитни данни. Метод UNIQUACМетодът на Abrams и Prausnitz, известен като UNIQUAC е един от съвременните методи за изследване на коефициентите на активност . Според този метод е съставен от една комбинаторна част и една остатъчна част . Първата характеризира особеностите (обем повърхност) на конкретната молекула. Втората част характеризира солватационното взаимодействие между разнородните молекули в разтвора. (2.21) , където: (2.22) В уравнение (2.22) и , тук е повърхностната част на молекула в разтвора, - обемната част на молекула в разтвора, - съответно вандервалсова повърхност и обем. Параметрите: , (т.нар. координационно число) - енергетичен параметър , се определят на базата на опитни данни за паро-течното равновесие. Процедурите за определяне на параметрите , от уравнението на Wilson или , , от уравнението на Renon, както и от модела UNICUAC са оптимизационни по характер процедури. Обикновено са налице експериментални стойности за състава на течната и паровата фаза и температурата при равновесни условия, , където . С помощта на тези данни се изчисляват експериментални стойности за по споменатия вече начин: (2.23) От друга страна с уравнението на Wilson, NRTL или UNICUAC може да се намират изчислени стойности , които са някъква функция от съответните енергетични параметри (например и от уравнението на Wilson). Това значи, че ако в оптимизационна компютърна програма зададем някакви вероятни стойности за и и получените стойности заместим в израза за изчисляване на (в случая с и това е уравнението на Wilson, т.е. уравнение (2.18)), то може да се състави функционала , т.е. средноквадратичното отклонение между експериментални и изчислени стойности, характеризиращо грешката между тях. Този функционал ще е различен от нула, тъй като изчислението е направено с произволни стойности на променливите и . По тази причина се прави целесъобразна корекция на променливите, така че при следващото итеративно пресмятане, този функционал да стане по-малък. Когато функционалът стане минимален, може да считаме, че сме намерили онези стойности за и , при които изчислената и експериментална диаграма за фазовото равновесие практически съвпадат. Тук трябва да се отбележи, че съществуват готови оптимизационни програми, в които се задават експерименталните данни като числа, също и вида на функцията и програмата пресмята директно стойностите за . Съществува и възможност за контролиране на оптимизационния процес от гледна точка на различните статистически обработки на процедурата. Такива програми са например функцията datafit в програмата SciLab 4,0 или оптимизиращи подпрограми (curve fitting toolboxes) в програмната среда MatLab 7,0. От казаното става ясно, че определянето на енергетичните параметри обезателно изисква предварително наличие на опитни данни за равновесието течност-пари на всички бинерни комбинации от компоненти на дадена многокомпонентна смес. Изтегляне 2.42 Mb. Сподели с приятели:
|