[发明专利]一个联合热力学模型——COMSO-UNIFAC在审

专利信息
申请号: 201811598650.5 申请日: 2018-12-25
公开(公告)号: CN109616160A 公开(公告)日: 2019-04-12
发明(设计)人: 雷志刚;朱瑞松;黄帅;董一春 申请(专利权)人: 北京化工大学
主分类号: G16C10/00 分类号: G16C10/00
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 张立改
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 热力学模型 模型结合 预测 联合 人力物力财力 热力学预测 先验 模拟参数 模型参数 原始模型 稀释 活度 空缺 保证
【说明书】:

一个联合热力学模型——COMSO‑UNIFAC,属于热力学模型参数的预测领域。该模型结合COSMO‑based和UNIFAC两种热力学预测模型,通过COSMO‑based模型先计算出适合的无限稀释活度系数(γ),再进一步得到空缺UNIFAC基团的二元相互作用参数,从而使该联合模型既保持了UNIFAC原始模型方程,也不改变原始的模型参数。因此,该联合模型结合了UNIFAC模型(精确预测)和COSMO‑based模型(先验预测)各自的优点,既节省了大量的人力物力财力,同时也保证了模拟参数的准确性。

技术领域

发明涉及一个联合热力学模型,即COSMO-UNIFAC热力学模型,属于热力学模型参数的预测领域。

背景技术

相平衡数据对化学工程的过程分析和设计至关重要。实验数据通常不足以覆盖所有所需的条件(如温度、压力和成分)。因此,热力学模型被广泛应用于预测和计算缺失的相平衡数据。目前,活度系数模型(如NRTL、UNIFAC、UNIQUAC和Wilson模型)和状态方程都是常用的。其中,UNIFAC的模型是使用最广泛的热力学模型。

自UNIFAC模型最初由Fredenslund等人开发。在1975年,该模型已由Gmehling等人和Lei等人3成功扩展,现在包含103个主要群体和200多个亚群。尽管UNIFAC模式取得了巨大成功,但仍存在一些不足之处,即所有UNIFAC组二元相互作用参数都需要通过实验数据拟合。为了获得大量可靠的实验数据,需要高昂的财务成本和人力资源。此外,该模型不能用于包含新功能官能团的混合物。重要的是,并不是所有的UNIFAC基团二元相互作用参数都是可用的,而且因为许多参数只对UNIFAC-Consortium的成员可用开放;因此,对于大多数研究人员来说,大约50%的基团参数是空的,这些空缺参数限制了UNIFAC模型的应用范围。在某些商业过程模拟软件(如PROII和Aspen Plus)中,如果缺少UNIFAC组二进制参数,则默认值将设置为零。这里,具有缺失的组二进制参数的UNIFAC模型被称为UNIFAC(0)。为了填补空缺的参数,需要消耗大量的人力、物力和财力。因此,找到一个有效的方法来解决这个问题是有必要的。

两种常见的基于COSMO(类导体筛选模型)模型是COSMO-RS(真实溶剂化)和COSMO-SAC(分段活性系数)模型,它们分别由Klamt等人和Lin等人开发。与GCM不同,基于COSMO的模型不需要大量的实验数据,只需要一些实验数据来拟合基本参数,但COSMO计算需要通过量子化学软件(如Turbomole,Gaussian或DMol3)来实现。UNIFAC模型的预测精度通常优于基于COSMO的模型,因为UNIFAC模型的基础是大量的实验数据。

许多研究人员进一步将UNIFAC模型(或COSMO-based模型)与状态方程相结合。这些方法可作为补充热力学模型,用于预测特殊条件下的汽液平衡,如高温,高压和超临界气体,但不建议取代UNIFAC模型等有用的方法。在这项工作中,我们为了扩展UNIFAC组参数矩阵提出了一种联合化学热力学模型,即COSMO-UNIFAC模型。COSMO-UNIFAC模型实际上是基于最初的UNIFAC模型建立的,并通过拟合由基于COSMO的模型计算的无限稀释活度系数(γ)值来扩展UNIFAC模型,以获得空缺的UNIFAC二元组参数。通过这种方法,COSMO-UNIFAC模型结合了准确预测(UNIFAC模型)和先验预测(COSMO-based模型)的各自优点。

在这项工作中,COSMO-UNIFAC模型涉及一个子模型即COSMO-RS-UNIFAC模型。这个子模型代表UNIFAC和COSMO-RS模型的组合。COSMO-UNIFAC模型是由UNIFAC模型(缺失组的二元参数与实验数据相关),UNIFAC(0)模型(缺失组的二元参数默认为零)和COSMO-RS-UNIFAC模型预测准确性比较来制作完成的。

发明内容

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北京化工大学,未经北京化工大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201811598650.5/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

同类专利
专利分类
×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top