甲醇丙醇水系统的活度系数计算模型研究
活度系数计算
电解质溶液活度计算理论进展【摘要】：由于溶液大多数不是理想溶液，需要用活度来代替浓度。
活度系数又是描述活度与浓度的差异程度，因此活度系数的计算对于反应过程相当的重要。
近几年，随着活度系数理论模型的不断发展，活度系数的计算方法也在不断的提高、创新。
本文在回顾电解质溶液热力学经典理论的基础上，对活度系数计算做了综述。
【关键词】：活度系数活度模型热力学模型活度计算Electrolyte solution activity in recent years, progressin computational theoryAbstract：Solution is not ideal because most of the solution need to replace the concentration of activity. Activity coefficient is described differences in degree of activity and concentration, so the calculation of activity coefficients for the reaction process was very important. In recent years, with the activity coefficient of the continuous development of theoretical models, the calculation of activity coefficients are also constantly improving and innovation. In this paper, recalling the classical theory of thermodynamics of electrolyte solution, based on calculations made on the activity coefficient is reviewed.Keywords: Activity coefficient, Activity Model, Thermodynamic model, Activity calculation1、活度与活度系数绝大多数的反应都有溶液（固溶体、冶金熔体及水溶液）参加，而这些溶液经常都不是理想溶液，在进行定量的热力学计算和分析，溶液中各组分的浓度必须代以活度。
热力学习题及答案2010.11.
2-13. 某反应器容积为31.213m ，内装有温度为0227C 的乙醇45.40kg 。
现请你试用以下三种方法求取该反应器的压力，并与实验值（2.75MPa ）比较误差。
（1）用理想气体方程；；（2）用RK 方程；（3）用普遍化状态方程。
解：（1）用理想气体方程M P a V n R T P 38.310213.115.50010314.8987.063=⨯⨯⨯⨯== 误差：%9.22 （2）用R-K 方程乙醇：K T C 2.516=， MPa P C 38.6=765.2625.22108039.21038.62.51610314.842748.042748.0⨯=⨯⨯⨯⨯==CCP T R a 0583.01038.62.51610314.808664.008664.063=⨯⨯⨯⨯==C C P RT b 3229.1987.0213.1m V ==()()MPab V V T a b V RT P 76.2109247.7105519.30583.0229.1229.115.500108039.20583.0229.115.50010314.85625.0735.0=⨯-⨯=⨯+⨯--⨯⨯=+--=误差：%36.0（3）用三参数普遍化关联 （2<r V 用维里方程关联，MPa P 7766.2=）635.0=ω， 43.038.675.2===C r P P P ， 97.02.51615.500==r T 查图2-12~2-13：82.00=Z ， 055.01-=Z7845.0055.0645.082.010=⨯-=+=Z Z Z ω MPa V ZRT P 65.210229.115.50010314.87845.063=⨯⨯⨯⨯== 误差：%64.32-21 一个0.5 m 3压力容器，其极限压力为2.75 MPa ，若许用压力为极限压力的一半，试用普遍化第二维里系数法计算该容器在130℃时，最多能装入多少丙烷？已知：丙烷T c ＝369.85K ，P c ＝4.249MPa ，ω＝0.152。
ASPEN详细算例-甲醇、二甲醚、水-课程设计
《化工过程数学模型与计算机模拟》课程案例研究之一甲醇→二甲醚 + 水前言概念设计又称为“预设计”，在根据开发基础研究成果、文献的数据、现有类似的操作数据和工作经验，按照所开发的新技术工业化规模而作出的预设计，用以指导过程研究及提出对开发性的基础研究进一步的要求，所以它是实验研究和过程研究的指南，是开发研究过程中十分关键的一个步骤。
概念设计不同于工程设计，因而不能作为施工的依据，但是成功的概念设计不但可以节省大量的人力和物力，而且又可以加快新技术的开发速度，提高开发的水平和实用价值。
即使一个很普通的单一产品的生产过程，也可能有104～109个方案可供选择。
如何从技术、经济的角度把最有希望的方案设计出来，是作为强化研究开发工作的方向，这是一种系统化的分级决策过程，也正是概念设计的真谛。
概念设计是设计者综合开发初期收集的技术经济信息，通过分析研究之后。
对开发项目作出一种设想的方案，其主要内容包括：原料和成品的规格，生产规模的估计，工艺流程图机简要说明，物料衡算和热量衡算，主要设备的规模，型号和材质的要求，检测方法，主要技术和经济指标，投资和成本的估算，投资回收预测，三废治理的初步方案以及对中试研究的建议。
随着计算技术和计算机技术的发展,化工流程过程模拟软件也越来越成熟，计算机辅助设计也日趋广泛。
在进行概念设计时，采用流程系统模拟物料衡算和热量衡算，投资和成本估算等问题以及采用流程模拟软件进行整体优化业越来越普遍。
本文采用国际上最成功和最流行的过程模拟软件之一的ASPLEN PLUS作为辅助设计的主要工具。
与过程有关的物料和能量的衡算基本上有该软件给出，并从设计流程计算的收敛与否来检验该流程是否可行。
本文通过概念设计，其目标是寻找最佳工艺流程（即：选择过程单元以及这些单元之间的相互连接）和估算最佳设计条件。
采用分层次决策的方法和简捷设计能消去大量无效益的方案。
本文按照以下基本步骤进行设计计算：1. 间歇对连续；2. 流程图的输入−输出结构；3. 流程图的循环结构；4. 分离系统的总体结构；a. 蒸气回收系统；b. 液体回收系统。
丙酮-异丙醇-甲基烯丙醇体系气液平衡数据测定及关联
第8期韩祯等：催化裂化吸收稳定系统低温节能工艺开发初探·2941·cost and operation cost for the process shall be evaluated to develop an economical low temperature and energy conservation process of absorption-stabilization system.Key words:absorption-stabilization system;fluid catalytic cracking(FCC);low temperature and energy conservation;equilibrium tank temperature;cycle gasoline temperature 催化裂化装置吸收稳定系统的作用是将分馏塔来的富气、粗汽油分离成干气（≤C 2）、液化气（C 3、C 4）和蒸气压合格的稳定汽油。
目前炼油厂大多采用四塔流程，即吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔[1]。
吸收稳定系统中存在大量的循环物料，吸收塔、解吸塔和稳定塔之间相互影响、相互制约。
吸收稳定系统吸收效率的影响因素研究表明，降低进料温度、提高系统压力、增加补充吸收剂量、提高补充吸收剂质量均有利于吸收塔和再吸收塔吸收相应组分[2]。
现阶段对吸收解吸系统的研究和改造主要侧重于用规整填料替代浮阀塔板、优化换热流程以及采用吸收塔预平衡[3]、解吸塔低温进料、解吸塔中间再沸器和解吸塔双股进料等方法提高处理效果。
由于公用工程循环水温度的限制，吸收稳定系统现有节能工艺技术仅停留于35～40℃的吸收温度，即使实验技术研究吸收温度也在25℃左右[2]，无法突破性地降低吸收塔吸收温度、从而显著减少系统中循环吸收剂用量，所能达到的系统节能效果有限。
因此，未来与低温余热发电及低温制冷技术结合，开发低温吸收技术是一种具有较大节能潜力的创新技术。
活度与活度系数.ppt
若用汽液平衡常数表示这一类体系的汽液
r 平衡，由平衡常数定义，可得 Ki
由
pio
,
ri
p及K
pyi xi Pio
i
可求出
i ，（由
yi xi
ri pio p
， ）
若用相对挥发度表示这类体系 的汽液平衡：
vi pyi xi
v j py j x j
若是理液， ri 1
(汽相为理想气体)
pio poj
i
fˆiV
f
V i
Pi Pi o
f i oL：纯i时液相的逸度
f
V i
：与纯i液体呈平衡的物质作为气相时
的逸度
r即由i 上aˆxiiPP式iio 可PPi，io知，应：是用根对道据拉尔实乌顿测尔分汽定压液律定平的律衡校r数i正据x，pi Pyii有o
(
r xi yi P , Pio 可由所处T查出）可求出 i
一压力下的纯组分作为标态）
以有效浓度（活度）代替实际浓度，可用来计算真 实溶液与理想溶液的区别以及那些目前尚无法去计算 的一切量。
对理想溶液（气相不是 i.g ）
fˆi xi fi xi fio
Lewis-Randall
故
aˆi
fˆi fio
xi
f
o i
fio
xi
即理想溶液中组分i的活度等于 xi
则得ui 即 ui (l
(l) ui
) ui (
(g
g)
)= u
ui0 (g)
0 i
(液)
RT ln pi0 po
RT ln xi
RT
ln
xi
其中，u
0 i
活度系数
活度系数
真实溶液中各组分的质点有的相互吸引，有的有排斥倾向，导致质点间的作用力不同。只有对组分的浓度加以校正，表示蒸气压关系的拉乌尔定律才能适用，
pi=p孂(γiNi)
也即符合于真实溶液的拉乌尔定律应写为：
活度系数
(3)
活度系数反映有效浓度和实际浓度的差异。
对浓度很稀的真实溶液，一般其溶剂服从拉乌尔定律，其溶质组分i则服从亨利定律，以式(4)表示：
提出
活度概念的引入和发展
活度的概念首先由刘易斯(G.N.Lewis)于1907年提出，迅速被应用于电化学,以测定水溶液中电解质的活度系数。
引用
30年代中期奇普曼（J.Chipman）将活度概念引用于冶金熔体,并提出金属溶液中以1％浓度溶液为活度标准态,此建议迅速为冶金物理化学工作者所接受而推广采用。瓦格纳（C.Wagner）于1952年建议Lnγi按麦克劳林(McLaurin)级数展开，奠定了冶金熔体中多组分活度系数计算的基础。50年代中期图克道根(E. T.Turkdogan)对同一浓度法与同一活度法测定fi进行了比较和研究。50年代末期申克(H.Schenck)及其合作者首先导出e嫶与ε嫶以及e嫶与e嫐准确的相互关系式［即式(16)及(17)］。50～60年代二十年间活度及活度相互作用系数的测定研究工作非常活跃，主要采用化学平衡及溶解度法，已逐步发展自成体系，成为经典的实验方法。60年代末期固体电解质定氧电池开始作为测定黑色及有色金属熔体中氧的活度及相互作用系数的良好手段。70年代，黑色冶金的金属液及熔渣的活度数据已测出不少，但尚不完全。对有色金属、特别对熔锍及熔盐等的活度数据则待做的工作更多。
根据亨利定律计算的活度aH，其标准态为1％浓度(对钢铁溶液,采用重量1％浓度；对有色金属溶液,一般采用摩尔1％浓度）的溶液，即当xi=1,ai=1,因之fi=1。
实验三 甲醇-水二元体系汽液相平衡数据测定
在稳定运行时对EC（平衡室）作物料衡算得：
}
（1）
又因沸点仪可视为封闭系统，故运行前后物料总量不变，所以，
}
（2）
由式（1）和（2）可推得：
（3）
（4）
式中，
：为回流比；
：为滞液量因子；
：为组分的平衡常数。
式（3）和（4）将可测量的非分析量与平衡浓度联系起来，即为沸
点仪在稳定运行时各浓度间函数关系式。
四、实验方法
1. 实验前的准备工作 (1) 试剂的提纯
按照实验要求预先清洗精馏所用的仪器并且充分干燥，待用。精馏 装置主要由电炉、电加热套、可调式变压器、三口烧瓶、精馏柱和分馏 头组成。从下往上依次接好实验仪器，接好循环冷却水。由三口烧瓶加 入待精馏物质，密封后接通电源开始加热。首先可适当提高加热功率， 三口烧瓶中加玻璃珠，待液体沸腾后再控制调压器缓慢加热，防止爆 沸。在收集的过程中，必须先去掉初馏分，再收集沸点恒定的中间馏 分，馏分经气相色谱检测无杂质峰。试剂的提纯是一项复杂、耗时的工
数量级之间，若此时汽液平衡能够保持，我们称之为拟静态。对值不是
很大的体系，由于拟静态法是汽液回流比趋于零并能保持稳定沸点的循
环状态，所以从理论上说，拟静态是沸点仪测定汽液相平衡的最佳条
件。
三、实验装置
1. 设备装置 采用泵式沸点仪，在拟静态条件下，在101.325下测定了液相组成
与沸点的关系。压力控制采用二级自动控制系统，其压力波动不大于3 水柱。压力控制系统由恒压仪、电磁阀及继电器组成。大气压由福丁式 （Fortin）气压计测定，系统压力由U型压差计测出，U型压差计中装 水，计入水的密度校正。为了保证系统温度的稳定性，整个沸点仪用水
的特例。在动态法中，对于上式（3）中给定的，与的相对偏差非但不
应用化工热力学课程设计任务书
应用化工热力学课程设计任务书题目一：设计完全互溶体系低压条件下，气液平衡泡点温度和气相组成的计算程序。
并采用该程序计算甲醇（1）—水（2）体系：1，压力为101.325KPa,液相组成x1=0.40时的泡点温度和气相组成.2，压力为101.325KPa,液相组成x1=0.30时的泡点温度和气息组成.已知该体系液相活度系数满足Wilson方程，A12=0.2972，A21=1.3192。
涉及公式Wilson方程：lnr1=-ln(x1+x2*A12)+x2[A12/(x1+x2*A12)-A21/(x2+x1*A12)];lnr2=-ln(x2+x1*A21)+x1[A21/(x2+x1*A21)-A12/(x1+x2*A21)];其中A12=0.2972，A21=1.3192；r1：甲醇的活度，r2表示水的活度；x1：液相中甲醇的摩尔分数；x2：液相中水的摩尔分数；查得的安托万方程lnP i s=A-B/(T+C),P i s单位是mmHg，T的单位是K。
甲醇安托万方程参数如下：A=18.5875，B=3626.55，C=-34.29,水的安托万方程参数如下：A=18.3036，B=3816.44，C=-46.13y1= x1* r1* P1s/p; y2= x2* r2* P2s/p;P1s：甲醇的饱和蒸汽压，单位：Pa；P2s：水的饱和蒸汽压，单位：Pay1：气相中甲醇的摩尔分数；y2：气相中水的摩尔分数；p：给定环境压力，单位：Pa；T：所求温度，单位:T题目二：有一台并流换热器，燃气的压力为0.1013Mpa，温度为1400K，换热后温度降至810K。
水以1.2吨/h，1Mpa，423K进入换热器，产生1Mpa，533K的过热蒸汽送出，燃气的平均热容C p燃=4.56KJ/Kg· K。
大气环境温度为298K，燃气可视为理想气体，忽略换热过程压降，假设燃气放出的热量全部被水吸收。
甲醇-乙醇-水-离子液体系汽液平衡的测定及热力学模型研究的开题报告
甲醇-乙醇-水-离子液体系汽液平衡的测定及热力学模型研究的开题报告一、研究背景及意义甲醇、乙醇和水是常见的氢氧化合物，在许多化学工业过程中都被广泛应用。
而离子液体是一类特殊的有机盐，在绿色化学、化学工业合成以及生物化学等领域也得到了广泛应用。
甲醇-乙醇-水-离子液体混合物则是一类新型的复杂体系，有着重要的理论和实际应用价值。
使用离子液体可以调节其相行为和物理化学性质，可以增强其分离效果并优化分离工艺，从而实现绿色环保的化学工业过程。
二、研究内容及方法本研究基于气液平衡法，测定甲醇-乙醇-水-离子液体混合物汽液平衡数据，并对数据进行分析和处理，建立热力学模型，研究离子液体对混合物汽液平衡的影响，探索其相行为和物理化学性质。
具体实验过程如下：1. 实验材料：甲醇、乙醇、水和离子液体。
2. 实验仪器：气液平衡仪、恒温水浴、电子天平、离心机等。
3. 实验流程：3.1 前处理：使用电子天平精确称取所需的甲醇、乙醇、水和离子液体。
3.2 实验操作：将混合物加入气液平衡仪中，恒温至特定温度并搅拌均匀，等待平衡达到，通过气液相对质量的变化判断液相成份。
3.3 数据处理：测量数据进行统计分析，建立热力学模型，分析离子液体对混合物的相行为和物理化学性质的影响。
三、预期成果本研究的预期成果为：1. 建立甲醇-乙醇-水-离子液体混合物汽液平衡的测定和热力学模型。
2. 分析离子液体对混合物相行为和物理化学性质的影响，为离子液体在化学工业中的应用提供基础研究数据。
3. 为优化化学工业过程、提高生产效率和实现绿色环保贡献力量。
四、研究进度安排本研究计划于2022年9月开始，预计为期15个月，具体进度安排如下：2022年9月-2023年3月：文献调研和实验前准备；2023年3月-2023年9月：实验数据采集和处理；2023年9月-2024年6月：建立热力学模型和分析离子液体对混合物相行为和物理化学性质的影响；2024年6月-2024年9月：论文撰写和答辩准备。
活度系数
30″72、30″53、30″66 即 30.72s、30.53s、30.66s
取平均得：
则流量为：
30.72 + 30.53 + 30.66
3
= 30.64s
10 ������������ = 30.64 × 10
= 3.26 × 10 7 3 s
2) 校正到柱温、柱压下的载气平均流量计算
计算公式：
112
111
110
109
108
107
106
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
进量/μl
图 4 苯进量与校正保留时间的关系
由图中看出，在进料量趋于零（x→0）时，环己烷的校正保留时间为 67.25s，苯的校正保留 时间为 104.28s。
6
化工专业实验报告
3.计算无限稀释活度系数
溶质 环己烷
苯
表 3 无限稀释活度系数计算结果列表
将（6）、（7）、（8）代入式（5），得：
������������′
=
������������ ������������ ������������������ ���������������������0��� ���������0���
=
������������ ������������������ ���������������������0��� ���������0���
0.6
0.0329 1′11″90
31″06 苯进量 （μl）
0.2 0.2 0.2 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8
苯实验前测量
31″28
31″34
化工热力学答案课后总习题答案详解
化工热力学答案课后总习题答案详解化工热力学答案_课后总习题答案详解第二章习题解答一、问答题：2-1为什么要研究流体的pVT关系？【参考答案】：流体p-V-T关系是化工热力学的基石，是化工过程开发和设计、安全操作和科学研究必不可少的基础数据。
（1）流体的PVT关系可以直接用于设计。
（2）利用可测的热力学性质（T，P，V等）计算不可测的热力学性质（H，S，G，等）。
只要有了p-V-T关系加上理想气体的idC，可以解决化p工热力学的大多数问题。
2-2在p-V图上指出超临界萃取技术所处的区域，以及该区域的特征；同时指出其它重要的点、线、面以及它们的特征。
【参考答案】：1）超临界流体区的特征是：T>T c、p>p c。
2）临界点C的数学特征：3）饱和液相线是不同压力下产生第一个气泡的那个点的连线；4）饱和汽相线是不同压力下产生第一个液滴点（或露点）那个点的连线。
5）过冷液体区的特征：给定压力下液体的温度低于该压力下的泡点温度。
6）过热蒸气区的特征：给定压力下蒸气的温度高于该压力下的露点温度。
7）汽液共存区：在此区域温度压力保持不变，只有体积在变化。
2-3 要满足什么条件，气体才能液化？【参考答案】：气体只有在低于T c 条件下才能被液化。
2-4 不同气体在相同温度压力下，偏离理想气体的程度是否相同？你认为哪些是决定偏离理想气体程度的最本质因素？【参考答案】：不同。
真实气体偏离理想气体程度不仅与T 、p 有关，而且与每个气体的临界特性有关，()()()()点在点在C V P C V P T T 0022==∂∂∂即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子r T ，rP 和ω。
2-5 偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个概念？它可以直接测量吗？【参考答案】：偏心因子ω为两个分子间的相互作用力偏离分子中心之间的作用力的程度。
其物理意义为：一般流体与球形非极性简单流体（氩，氪、氙）在形状和极性方面的偏心度。
甲醇水体系化工原理课程创新设计
2.3.3.1 堰的确定
堰的种类
– 齿形堰：how＜6mm – 平堰： how＞6mm
弓形堰的长度
一般lw
2.3.3.2 堰上液层高度how的计算
how
0.00284E
L lw
2 / 3
E根据
L
lw 和 2.5
lw D
来确定，查图可得
2.3.3.3 板上液面落差Δ
本课程设计液量较小， Δ≈0
实际板数NT NT=N/ET
– 求出全塔总实际板数 – 进料口位置
1.2.2.4 塔径估算
以塔顶第一块板计算对象 基本数据：气液组成、体积流量、密度，
液体表面张力σ 计算过程：
D Vs 0.785u
u (0.6 ~ 0.8)uF
注：塔径D要圆整
1.2.2.4 塔径估算
uF C
L G G
2.1 选择塔型和板型
板型
– 泡罩塔 – 筛板塔 – 浮阀塔 – 穿流塔板
2.2 塔板结构设计
流动型式
单流型 双流型 多流型 回流型 其它流型
2.3 塔板流体力学计算
塔板结构参数
Wc
how
hw
hw ’
h0
HT Hd
h1
Af
lw
Aa
Wd Ws
Ws’
2.3 塔板流体力学计算
塔板结构参数
how堰上液层高度 hw堰高 HT板间距 ho底缝 Wc边缘区 Ws安定区 lw堰长 Wd堰宽 AT全塔面积 Af降液管面积 Aa开孔区面积
C=f(R) 通过改变R，求得不同R下的费用(包括设
备费用、操作费用和总费用)并画图，得 到费用最小的Ropt
课程设计说明书要求
LiCl-乙醇-水三元体系活度系数研究
doi: 10.3969/j.issn.2095-4468.2022.05.102LiCl-乙醇-水三元体系活度系数研究吴曦*，杨帅帅，徐士鸣，任钰杰，王卓发，张鑫杰（大连理工大学能源与动力学院，辽宁大连 116024）[摘 要] 本文采用电动势法测定了25 ℃时LiCl 在乙醇-水混合溶剂中的电动势值，并用Pitzer 方程关联不同溶剂组成时的实验结果，得到LiCl-乙醇-水三元体系活度系数，进而计算出溶液渗透系数与过量吉布斯自由能。
结果表明，溶剂组分一定时，随LiCl 浓度增大，体系活度系数呈现先下降后上升的趋势；而当LiCl 浓度一定时，体系活度系数随溶剂中水含量的增加而增大，实测极大值提高约1倍。
溶液渗透系数随溶质、溶剂的变化规律与活度系数的变化规律相似。
过量吉布斯自由能在固定溶剂组成时随LiCl 浓度的增大呈现逐渐减小的趋势；而在同一浓度下，随着乙醇质量分数的増大，过量吉布斯自由能减小。
[关键词] 工作溶液；活度系数；逆电渗析；能量转换；乙醇 中图分类号：TB61+1; TK124文献标识码：AStudy on Activity Coefficient of LiCl-ethanol-water Ternary SolutionWU Xi *, YANG Shuaishuai, XU Shiming, REN Yujie, WANG Zhuofa, ZHANG Xinjie(School of Energy and Power Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China)[Abstract] The electromotive force of LiCl in aqueous ethanol solution is measured at 25 ℃ by electromotive force method, and the experimental data are correlated by Pitzer equation. Accordingly, the activity coefficient of LiCl-ethanol-water ternary solution is obtained. Further, the permeability coefficient and excess Gibbs free energy are calculated. The results show the activity coefficient is first decreased but then increases with the increase of LiCl concentration at the same solvent composition condition, and which is increased with the increase of water component in blending solvent at the same solution concentration condition, with the maximum value doubly improved. The variation tendency of the permeability coefficient is similar to the activity coefficient as above. The excess Gibbs free energy is decreased with the increase of LiCl concentration, but decreased with the increase of ethanol component, at conditions of the same solvent composition and solution concentration respectively. [Keywords] Working solution; Activity coefficient; Reverse electrodialysis; Energy conversion; Ethanol0 引言高效利用中低温余热对环境保护和能源可持续性发展具有重要意义。
活度系数法 状态方程法
活度系数法与状态方程法引言活度系数法和状态方程法是热力学中用来研究物质之间相互作用的两个重要方法。
本文将对这两种方法进行全面的介绍与比较，以深入探讨它们在热力学和化学中的应用。
活度系数法概述活度系数法是一种用来描述溶液中溶质活性的方法。
在理想溶液中，活度系数为1，而在非理想溶液中，溶质的活度系数通常小于1。
活度系数法通过引入活度系数来修正非理想溶液的行为。
活度系数与化学平衡在化学反应中，活度系数对平衡常数的计算起到了至关重要的作用。
通过活度系数，可以更准确地计算化学平衡的位置以及反应的方向和速率。
活度系数的计算方法活度系数的计算方法有多种，常见的包括Debye-Hückel公式、Van Laar方程和UNIQUAC模型等。
这些方法基于溶液中溶质与溶剂之间的相互作用力，通过建立方程来描述溶液的行为。
活度系数法的应用活度系数法广泛应用于溶液中的化学反应、相平衡和分离技术等领域。
在化学工程和环境科学中，活度系数法可以用来设计和优化化学反应过程，以及研究污染物在溶液中的行为。
状态方程法概述状态方程法是一种用来描述物质的状态与性质的方法。
状态方程通过建立方程来描述物质的状态参数（如压力、温度和体积）之间的关系，从而推导出物质的性质。
物态方程的类型常见的物态方程包括理想气体状态方程、范德瓦尔斯方程、RK方程和UNIFAC方程等。
这些方程通过考虑分子间相互作用力和对体积的修正来更准确地描述气体和液体的状态。
状态方程的应用状态方程法广泛应用于气体动力学、热力学和化学反应的研究中。
通过状态方程，可以计算气体和液体的热力学性质，如熵、焓和自由能，以及预测物质的相变行为和反应动力学。
活度系数法与状态方程法的比较适用范围活度系数法主要适用于液体溶液中溶质的活性描述，而状态方程法适用于气体和液体的状态描述。
理论基础活度系数法基于溶液中溶质和溶剂之间的相互作用力，而状态方程法基于分子间相互作用力和体积修正。
精度和适用性在低浓度和高温等条件下，活度系数法的精度更高，而状态方程法通常适用于中等浓度和温度条件下的物质。
丙醇-水体系-课程设计
南京工业大学《化工原理》课程设计设计题目 常压甲醇—水筛板精馏塔设计 学生姓名 化工1005 班级、学号 化工10011005 指导教师姓名 居沈贵 黄莉 课程设计时间2012年12月24日-2013年1月4日课程设计成绩指导教师签字化学化工学院课程名称化工原理课程设计设计题目常压甲醇—水筛板精馏塔的设计学生姓名化工1005 专业化学工程与工艺班级学号 10011005设计日期 2012 年 12月 24 日至 2013 年1月 4日设计条件及任务：设计体系：甲醇—水体系设计条件:进料量F= 240 kmol/h进料浓度Z F= 0.25 （摩尔分数，下同）进料状态：q＝ 1操作条件：塔顶压强为4 kPa(表压)，单板压降不大于0.7kPa。
塔顶冷凝水采用深井水，温度t＝12℃。
塔釜加热方式：间接蒸汽加热采用3kgf/cm2水蒸汽。
全塔效率E T = 52%分离要求： X D= 0.995（质量分数）；X W= 0.002（质量分数）；回流比R/R min =1.6 。
指导教师2012年12月24日绪论 (1)一. 化工原理课程设计的目的与要求 (1)二. 化工原理课程设计的基本内容 (1)三．化工原理课程设计的基本程序 (1)第一节概述 (2)1.1精馏操作对设备的要求 (2)1.2 体系介绍 (2)1.3板式塔类型 (4)1.3.1泡罩塔 (4)1.3.2 筛板塔 (5)1.3.3浮阀塔 (5)1.4 设计要求 (5)1.5精馏塔的设计步骤 (6)第二节设计方案的确定 (6)2.1操作条件的确定 (6)2.1.1 操作压力 (6)2.1.2 进料状态 (6)2.1.3 加热方式 (7)2.1.4 冷却剂与出口温度 (7)2.1.5 回流比（R）的选择 (7)2.1.6热能的利用 (7)2.2 确定设计方案的原则 (8)第三节板式精馏塔的工艺计算 (8)1．理论塔板数的计算与实际板数的确定 (8)1.1 理论板数计算 (8)1.1.1 物料衡算 (8)1.1.2 q线方程 (9)1.1.3 Rmin和R的确定 (9)1.1.4 精馏段操作线方程的确定 (9)1.1.5精馏段和提馏段气液流量的确定 (9)1.1.6提馏段操作线方程的确定 (10)1.1.8 M—T图解法 (12)1.2实际板层数的确定(以逐板计算法为依据) (13)2．精馏塔操作条件计算 (14)2.1操作压强的选择 (14)2.2操作温度的计算 (14)2.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 (15)2.3.1 密度及流量 (15)2.3.2液相表面张力的确定： (16)2.3.3 液体平均粘度计算 (17)3．塔径的确定 (18)4.塔有效高度 (21)5.整体塔高 (21)6.塔板主要工艺参数确定 (22)6.1溢流装置 (22)6.1.1堰长lw (23)6.1.2出口堰高hw (23)6.1.3弓形降液管宽度Wd和面积Af (25)h (26)6.1.4降液管底隙高度6.2塔板布置及筛孔数目与排列 (27)6.2.1塔板的分块 (27)6.2.2边缘区宽度确定 (27)A计算筛孔计算及其排列 (27)6.2.3开孔区面积a7.筛板的力学检验 (29)7.1塔板压降 (29)h计算 (29)7.1.1干板阻力ch计算 (30)7.1.2液体表面张力的阻力计算σh (31)7.1.3气体通过每层塔板的液柱高p7.2 液面落差 (32)7.3液沫夹带 (32)7.4漏液 (33)7.5液泛 (34)8.塔板负荷性能图 (35)8.1漏液线 (35)8.3液相负荷下限线 (37)8.4液相负荷上限线 (37)8.5液泛线 (38)8.6操作弹性 (39)9. 辅助设备及零件设计 (40)9.1塔顶冷凝器（固定管板式换热器） (40)9.1.1估计换热面积 (40)9.1.2计算流体阻力 (42)9.1.3壳程流体阻力 (43)9.1.4计算传热系数 (43)9.2塔底再沸器： (44)9.3原料预热器 (45)9.4 管道设计与选择 (45)9.4.1塔顶回流管 (45)9.4.2 塔顶蒸汽出口管 (46)9.4.3塔顶产品出口管 (46)9.4.4 进料管 (46)9.4.5 塔釜出料管 (47)9.4.6 塔釜回流管 (47)9.4.7 塔釜产品出料管 (48)9.4.8 冷凝水管 (48)9.5 泵 (49)9.5.1 进料泵 (49)9.5.2 回流泵 (49)10.设计结果汇总 (50)11. 参考文献及设计手册 (52)第四节．设计感想 (53)绪论一.化工原理课程设计的目的与要求1.提高学生综合运用所学知识进行化工工艺设计的能力。
4.8 活度系数模型
研究活度系数模型的作用： 用于计算混合物的组分逸度——借助活度系数的定义 解决相平衡计算——解方程组
fˆil fil xi i
或
H x i,Solvent i i
fˆiv fˆil i 1,2,, N
fˆiv
Pyiˆ
v i
ln 1 ln
x1 12 x2
x2
x1
12 12 x2
x2
21 21x1
ln
0.3603
0.43738
0.6397
0.6397
0.3603
0.43738 0.43738
0.6397
0.6397
1.11598 1.11598
fˆ2l P2s 2 x2 5.634 1.1038 0.6397 3.978
ln
f
l
2 i 1
xi ln
fˆil xi
0.3603 ln 12.22 0.6397 ln 3.978 2.4387
0.3603
0.6397
f l 11.4585 kPa
（1）在计算液相组分逸度时，并没有用到总压 P 这个独立变量，原因 是在低压条件下，压力对液相的影响很小，可以不考虑；
解：分别计算两个均相二元混合物的性质。二元均相 体系的自由度是3，题中已经给定了三个独立变量， 即温度、压力和组成
（a）体系的压力较低，汽相可以作理想气体
fˆ1v Py1 16.39 0.7559 12.39 kPa
fˆ2v Py2 16.39 1 0.7559 4 kPa
活度系数计算
电解质溶液活度计算理论进展【摘要】：由于溶液大多数不是理想溶液，需要用活度来代替浓度。
活度系数又是描述活度与浓度的差异程度，因此活度系数的计算对于反应过程相当的重要。
近几年，随着活度系数理论模型的不断发展，活度系数的计算方法也在不断的提高、创新。
本文在回顾电解质溶液热力学经典理论的基础上，对活度系数计算做了综述。
【关键词】：活度系数活度模型热力学模型活度计算Electrolyte solution activity in recent years, progressin computational theoryAbstract：Solution is not ideal because most of the solution need to replace the concentration of activity. Activity coefficient is described differences in degree of activity and concentration, so the calculation of activity coefficients for the reaction process was very important. In recent years, with the activity coefficient of the continuous development of theoretical models, the calculation of activity coefficients are also constantly improving and innovation. In this paper, recalling the classical theory of thermodynamics of electrolyte solution, based on calculations made on the activity coefficient is reviewed.Keywords: Activity coefficient, Activity Model, Thermodynamic model, Activity calculation1、活度与活度系数绝大多数的反应都有溶液（固溶体、冶金熔体及水溶液）参加，而这些溶液经常都不是理想溶液，在进行定量的热力学计算和分析，溶液中各组分的浓度必须代以活度。
化工热力学第四章 溶液热力学性质的计算解析
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第四章 溶液热力学性质的计算
配制防冻剂所需要物质的摩尔数
n 3000 146.77 mol 20.44
所需甲醇和水的体积分别为 V1t x1nV1 0.1233146.77 40.46 732 cm3 V2t x2nV2 0.8767 146.77 18.04 2321 cm3
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Байду номын сангаас四章 溶液热力学性质的计算
33
第四章 溶液热力学性质的计算
冯新 宣爱国 周彩荣 田永淑 龙小柱 编 马沛生 主审
第四章 溶溶液液热的力学定性义质的计算
气态溶液 固态溶液 液态溶液
广义地说，两种或 两种以上物质彼此 以分子或离子状态 均匀混合所形成的 体系称为溶液
（solution ）。 电解质溶液 *非电解质溶液
2
第四章 溶液热力学性质的计算 问题的提出
9
第四章化学溶液位热的力重学要性意质义的计算
在处理相变和化学变化的问题时具有重要意义。 • 在相变过程中，由于物质在不同组元间的转移
是在恒温和恒压下进行的，故可以通过比较两 相中物质化学位的大小来判断物质在各组元间 转移的方向和限度，即物质总是从化学位较高 的相转移到化学位较低的相。 • 当物质在两相中的化学位相等时，则相变过程 停止，系统达到平衡态。
20
第四章 溶液热力学性质的计算
偏摩尔性质的三要素： ①恒温、恒压； ②广度性质； ③随某组分摩尔数的变化率。
偏摩尔自由焓定义为化学位是偏摩尔性质的 一个特例。
21
第四章 溶液热力学性质的计算
4.2.4 偏摩尔性质的计算
截距法
M1
M
x2
dM dx2
T,p 一定
M1
醇—水体系表面张力的模型参数
醇—水体系表面张力的模型参数
宋建池;王福安
【期刊名称】《郑州工学院学报》
【年(卷),期】1995(016)001
【摘要】研究得到醇－水体系表面张力的群论模型参数随温度变化规律。
按此规律可推算任一温度下醇－水体系全组成范围内的表面张力。
通过甲醇－水和乙醇－水体系实验数据检验，平均绝对误差为５．３６×１０＾－４Ｎ／ｍ，平均相对误差为１．６９％，结果令人满意。
【总页数】4页(P20-23)
【作者】宋建池;王福安
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ013
【相关文献】
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2.碳酸丙烯酯与1,2-丙二醇二元体系UNIQUAC模型参数的估算与实验修正 [J], 李德良;易碧红;张冰剑;陈清林
3.稀释法测定CTAB/醇/正庚烷/水四组份微乳液体系的结构参数 [J], 许春晓;刘晓红;柯春兰;章小明
4.P507（K）—醇—正庚烷—水四组分微乳液体系的结构参数 [J], 沈兴海;王文清
5.含醇二元体系表面张力预测模型 [J], 闵琪;段远源;林鸿;宋艺新
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环氧丙烷-甲醇体系萃取精馏模拟研究
环氧丙烷-甲醇体系萃取精馏模拟研究姓名：学号：班级：老师：完成日期：2014.5.251. 课题简介该课题来源于中石油在海南的分公司，由于采用普通的精馏方法无法得到高纯度的环氧丙烷，虽然考虑过增加理论板数和增大回流比能够使得分离达到更有效的目的，但是由于海南的气候经常会有台风，因而无法将精馏塔造的很高，而且较大幅度的提高回流比的对于能耗方面也是非常大的损耗。
如何改进这一问题成为了一个重要的研究课题。
环氧丙烷常用于制造丙二醇、丙醛、异丙醇胺、聚醚、石油破乳剂、消泡剂、合成甘油、有机酸等，可作为合成树脂、泡沫塑料、增塑剂及表面活性剂等化工原料；亦可作硝酸纤维素、氯乙烯、醋酸乙烯、氯丁二烯等树脂和有机物质的低沸点溶剂等。
环氧丙烷（PO）是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工合成原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。
它也是第四代洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等的主要原料。
环氧丙烷的衍生物广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。
已生产的下游产品近百种，是精细化工产品的重要原料。
环氧丙烷还少量用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业。
目前，环氧丙烷的产量不能满足国内的需求，但是我们知道国内的环氧丙烷市场正在从供不应求的局面逐步走向自给自足的平衡态势，山东滨化由于扩建6万吨的环氧丙烷装置，一跃成为国内环氧丙烷供应量第一的厂家，华北地区主要PO供应商是天津大沽、锦花氯碱、山东滨化、沈阳金碧兰；华南地区主要PO供应商是中海壳牌及部分进货源；华东地区主要PO供应商是江苏金铺、钟山化工、中海壳牌及部分井口货源。
可见环氧丙烷在国内外的用途是非常大的，所以为了得到纯度更高的环氧丙烷，使得产品标准更高是十分重要，可见环氧丙烷的提纯这一课题是十分具有实践性、工业效益和研究意义的2. 数据库的选择本课题属于化工工艺精馏塔的模拟研究，在外文文献的检索中遇到了些许问题，在老师的指导下已近解决，我将在下文中阐述。
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甲醇-丙醇-水系统的活度系数计算模型研究
作者：郑启富
作者单位：浙江工业大学浙西分校化工系,浙江,衢州,324006
刊名：
云南化工
英文刊名：YUNNAN CHEMICAL TECHNOLOGY
年，卷(期)：2003，30(1)
被引用次数：0次
1.裘元焘基本有机化工过程及设备 1981
2.王利生.郭天民基于MPHC活度系数模型关联烃-水体系液-液平衡 1996(06)
3.Hummels D M.Ahemed W.Musavi M T Adaptive Detection of small Sinrsodial Signals in Non-gaussian Noise using an RBF Neural Network 1995(01)
4.Steve A Billings.X Hong Dual-orthogonal radial basis function networks for nonlinear time series prediction 1998(11)
5.陈德钊多元数据处理 1998
6.许志宏.王乐珊.郑修贵UNIFAC功能团法推算汽-液平衡 1982
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下载时间：2011年3月2日。