状態式・グループ寄与法による超臨界流体を含む系の相平衡の推算に関する研究

• Project/Area Number: 04238219
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 栃木 勝己 日本大学, 理工学部, 助教授 (70060027)
• Project Period (FY): 1992 – 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1992)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 1992: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 状態式グループ寄与法 / 相平衡 / 高圧気液平衡 / 超臨界流体 / グループ溶液モデル / ASOG / UNIFAC

Research Abstract

1.目的 超臨界流体を含む系の相平衡を推算する際、溶液を構成する成分の化学式に基づくグループ寄与法は工学的に汎用性のある方法といえる。本研究は、先ず修正Peng-Robinson状態式のエネルギーパラメータを圧力零における過剰自由エネルギー-g^E_<(0)>で表わす混合則を提案し、次にグループ寄与法ASOG,UNOFACと組合わせた状態式・グループ寄与法を用いて、超臨界流体を含む系の高圧気液平衡の推算を行なうものである。
2.状態式・グループ寄与法 修正Peng-Robinson式を熱力学関係式に代入し、圧力零の条件で整理すると、零気圧におけるg^E_<(0)>を用いた次の混合則がえられる。【numerical formula】(1)g=Σxibi(2)
次に式(1)中のg^E_<(0)>をASOG,UNOFACで求める状態式・グループ寄与法を用いると、グループ間相互作用パラメータが分かれば高圧気液平衡が推算できる。
3.超臨界流体を含む系の相平衡の推算 状態式・グループ寄与法による高圧気液平衡の推算は、先ずASOG,UNIFACの常圧用パラメータを用いてアルコール,水,ケトンからなる系の気液平衡(0.10-9.86MPa)の推算を行った。次にCO_2,H_2Sを含むグループ対のグループ間相互作用パラメータを決定し、二酸化炭素,硫化水素と炭化水素,アルコールからなる高圧気液平衡(0.06-13.6MPa)を推算したところ、実測値との一致は良好であった。