2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of new activity coefficient equation for correlation to estimation equation for multi-component systems
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20K05195
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
岩井 芳夫 九州大学, 工学研究院, 准教授 (80176528)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 活量係数式 / 気液平衡 / 液々平衡 / グループ寄与法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者が提案した新しい活量係数式では、分子あたりの分子間相互作用対数qが相手の分子種と組成xによって変わるとし、qを直接パラメータとした。そして、この式を多成分系の活量係数の推算に用いようとした。純物質iの分子あたりの分子間相互作用対数qi0を物質ごとの定数とし、その定数を実測値の活量係数から求めようとしたが、色々な組み合わせの系の活量係数の実測値を良好に再現するqi0を見つけることは困難だった。そこで、元々のこの活量係数式の導出過程を精査したところ、qi0は物質固有の値にする必要はなく、2成分ごとに変わる方がむしろ合理的であることが分かった。そこで、(i) + (j) の2成分系のqi0を qi0= qji*のように2成分系毎に求まる値とした。さらに、3成分系以上ではqi0をqi0=Σ( qji*xj)/xj (i≠j)のように表した。この式を4成分系およびその構成3成分系と2成分系の気液平衡の相関に適用したところ、同じパラメータセットで良好に表されることが分かった。さらに、3成分系液々平衡とその構成2成分系の気液平衡が同じパラメータセットで良好に相関可能であることが示された。
この式をグループ寄与法に拡張し、グループOH, CH3, CH2, ACH, CO, COOのパラメータを決定した。また、既存のASOG式およびUNIFAC式と計算結果を比較したところ、これらの式に比較して申請者が提案した式は活量係数の計算精度が良く、気液平衡のみではなく液々平衡も良好に計算できることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
純物質iの分子あたりの分子間相互作用対数qi0を物質ごとの定数とするのではなく、2成分系ごとに決まる定数とすることで多成分系の計算の時に発生していた純物質パラメータの制限条件が必要ではなくなった。これは、実際に多成分系の活量係数を計算する上で大変大きな利点となる。また、多成分系の活量係数の相関結果も良好である。
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| Strategy for Future Research Activity |
この式を多成分系に適用した場合、相関法としては優れているが、推算法として使用できる状態には至ってない。推算法として用いるために、各2成分系で決定したパラメータ値を精査し、どのパラメータセットが多成分系の推算に用いるのが良いか検討する。また、グループ寄与法ではグループの種類を増やすとともに、グループパラメータの温度依存性を検討する。
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Research Products
(2 results)
