2022 Fiscal Year Annual Research 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 | 新しいGEモデル / CPGE / Cubic Plus GE / 状態方程式 / 活量係数モデル / 気液平衡 / 第二ビリアル係数制限条件満足 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
相互作用寄与の活量係数モデルより求められる過剰ギブスエネルギー項を3次型状態方程式に追加した。その際、状態方程式中の定数aとbには単純な混合則を適用し、次元解析によりその追加項の係数を求めた。そして、低圧液相状態ではよく用いられる活量係数モデルと同じ形（分子の大きさの寄与項＋分子間相互作用寄与項）になる様にした。一方、気相では第二ビリアル係数の制限条件を満足した。この提案する状態方程式をCPGE (Cubic Plus GE)と呼ぶことにした。
3次型状態方程式としてPeng-Robinson 状態方程式を使用し、相互作用寄与の活量係数モデルとしてNRTL、CDSAP、r-CDSAPモデルを用いた。なお、CDSAPモデルでは、純成分の分子対数のパラメータであるq0をHansenの溶解度パラメータから求めるように改良した。
気液平衡の温度依存性の計算精度を検討するため、2成分系において、相互作用の差異が大きい系として2-プロパノール(1)+水(2)系およびアセトン(1)+水(2)系、相互作用の差異が小さい系としてベンゼン(1)+2,2,4-トリメチルペンタン(2)系、同族体で相互作用の差異が極めて小さいが、分子の大きさの差異が大きな系としてメタン(1)+ペンタン(2)系、エタン(1)+重質アルカン(エイコサン、オクタコサン、ヘキサトリアコンタン、テトラテトラコンタン)(2)系を用いた。いずれの系でも、次元解析で残った1つの定数sを1.15とすることで良好な結果が得られた。さらに、2成分系の気液平衡から求めたパラメータにより、多成分系の気液平衡を推算する能力を検討するため、アセトン(1)+アセトニトリル(2)+ベンゼン(3)+エタノール(4)系を用いてNRTLおよびCDSAPモデルで検討したところ、sを1.15とすることで良好な結果が得られた。
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Research Products
(5 results)
