化工热力学-GG-第2章 PVT-134.ppt

* * PR方程的混合规则 * 混合物虚拟临界温度和真实临界温度是不同的!!! * * 2.6.3 BWR方程 其中r的值见表2-4。 3 2 1 2 r a C0 B0 A0 χ 2 3 3 3 γ α c b 表2-4 * BWRS混合规则 * 2.6.4 MH-81方程的混合法则 * EOS首先是针对纯物质提出的; 只要把混合物看成一个虚拟的纯物质，算出虚拟的特征参数，并将其代入纯物质的状态方程中，就可以计算混合物的性质了； 因此计算混合物虚拟特征参数的混合法则是计算混合物性质中最关键的一步； 混合法则是指混合物的虚拟参数与混合物的组成和纯物质的参数之间的关系式； 混合法则的建立可以得到理论指导，但是目前尚难以完全从理论上得到混合规则。 2.6 混合法则 * 本章重点 1.P-V-T相图(P-T,P-V)上的 点、线、面的物理意义; 2.状态方程EOS RK、SRK、PR、virial、BWR、MH方程式、参数、使用范围和立方型方程的求解; 3.混合规则. * 作业 P26 四、5 用PR和virial方程计算 (与软件计算结果相比较） * * * * * *2.7 状态方程体积根的求解 1.解析法 2.数值法 二分法 牛顿法(切线法、割线法） 一般迭代法 图解法 软件法 重点回顾 * [例题2-2] 用RK方程计算异丁烷（a）在420K和2Mpa时的摩尔体积（实验值是1411.2cm3.mol-1）（b）在380K时的饱和汽、液相摩尔体积，已知该温度下的蒸汽压为2.25Mpa（实验值分别为866.1cm3.mol-1和140.8cm3.mol-1）. 审题:已知T,P求V 解:RK方程→a,b 参数→临界参数(TC,PC,ω) TC=408.1K,PC=3.648MPa,ω=0.176 P267附录A-1,注意单位! * C * 方法1——直接迭代法1 * 方法2——直接迭代法2(RK方程) * 方法3——牛顿迭代法 方法4--Excel电子表格计算 单变量求解体积根 直接迭代法 * 用Excel电子表格 直接迭代法计算 例2-2(a) V0=RT/P V=1404.54cm3/mol 实验值:1411.2cm3/mol 误差:0.5% 单变量求解 V=1404.68cm3/mol * 单变量求解体积根 例题2-2 (b T=380K P=2.25MPa) 实验值:866.1 误差:5.8% 实验值:140.8 误差23.7% RK不适合计算液相! * 方法5--图解法求体积根 b=80.58 Vb时,方程才有意义(参见P22图2-4) * 例题2-2 图解法求体积根 V=1404.5 V=174.2 V=313.7 V=916.3 TC=408.1K PC=3.648Mpa 实验值:1411.2 实验值:866.1 实验值:140.8 误差:23.7% 误差:-5.8% 误差:0.47% 2.25 * 方法6--用MATLAB roots(p)计算 * 方法6--用MATLAB roots(p)计算 [例题2-2](a) T=420KTC P=2MPaPC 一个实根 二个虚根 * 方法6--用MATLAB roots(p)计算 V=1402.2 实验值V=1411.2 误差0.64% K=-1745.94 m=517693.8 n=-5E+7 例题2-2 (a) * (b) T=380K P=2.25MPa K=-1404.14 m=501688.5 n=-5E+7 方法6--用MATLAB roots(p)计算 VV VL 例题2-2 (b) 实验值:866.1 实验值:140.8 * 例题2-2 (a)用SRK和PR方程计算结果 * 例题2-2 (a) 本教材附软件(PR方程计算热力学性质 ) * 例题2-2小结 * 2.6 混合法则 世界上有105种无机物，6x106种有机物，只有100种纯物质的热力学数据(P-V-T)研究比较透彻； 化工生产中遇到的多数是多组分的混合物，种类繁多，数据难测； 混合物的性质同纯组分性质和组成有关； 将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质的计算方法用到混合物上---虚拟临界常数法； 混合法则是指用纯质性质来预测或推算混合物性质的函数式M=F(Mi,yi) 引言 * 2.6 混合法则 表2-2 纯物质和混合物体系的符号规定 /Mm * 1.Kay规则 Tcm ，Pcm为混合物的虚拟临界温度和压力; yi为组分i的摩尔分数; Tci， Pci为组分i的临界温度和压力; 只有混合物中各组分的临界参数相近时,如0.5TCi/TCj2,0.5PCi/PCj2,kay规则与其它复杂的混合规则相比,误差为2%;否则,计算结果不能令人满意. 2.6 混合法则 * 2.6 混合