Aspen plus 化工物性数据和相平衡数据的查询与估算

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1.2 纯物质的物性估算 1.2.2 与温度相关的热力学性质 理想气体热容：PCES用用多项式(式1-3)、Benson 方法和 Joback 方法估算，温度范围280-1100K，误差< 2%; 临界温度以下纯组分液体热容和液体焓：PCES用DIPPR、 PPDS、IK-CAPE、NIST等关联式计算； 液体摩尔体积: PCES用带有RKTZRA参数的Rackett模型方程 (式1-5)估算; 液体蒸汽压: 数据库组分用扩展Antoine方程(式1-6)进行估算， 非数据库组分采用Riedel、Li-Ma、Mani三种方法估计； 汽化潜热: 数据库组分用Clausius-Clapeyron 方程和Watson方 程(式1-7)估算，非数据库组分用Vetere、Gani、Ducros、 Li-Ma等化合物官能团贡献方法进行估算，Vetere方法的平 均误差为1.6%，Li-Ma方法平均误差为1.05%。
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1.1 化工物性数据的查询 1.1.1从文献中查找 1.1.1.1 中文工具书 ⑴ 化工辞典，王箴主编，化学 工业出版社出版. 最新版本是2000年出的第4版， 共收词16000余条。
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1.1.1从文献中查找 1.1.1.1 中文工具书 ⑵ 石油化工基础数据手册,卢焕章 主编，化学工业出版社1982. 共两篇，第一篇介绍各种化工介质 物理、化学性质和数据的计算方 法；第二篇将387个化合物的各 种数据列成表格．以供查阅。 这些数据包括临界参数，及其在一 定温度、压力范围内的饱和蒸汽 压、汽化热、热容、密度、粘度、 导热系数、表面张力、压缩因子、 偏心因子等16个物理参数。 1993年,化学工业出版社出版了由 马沛生主编的石油化工基础数据 手册续编，包含552个新化合物 的21项物性。
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1.1 化工物性数据的查询
包括900种离子化合物的参数，用于电解 最主要的纯组分物性数据库，包含1800种以上纯 1.1.2从ASPEN PLUS软件数据库中查找 质溶液的计算。关键参数有：水合热，无 组分的物性参数。主要纯组分数据库的内容是在 限稀释状态下的吉布斯生成自由能，以及 不断更新扩展和改进的，因此从一个版本到下一 ASPEN PLUS软件自带的数据库称为系统数据库，其中含 无限稀释状态下的水合相热容，该数据库 个版本的ASPEN PLUS 某个参数值可能改变。 有大量纯物质和混合物的物性数据，可被方便地查询、调用。 包括大约2450个组分（大多数是无机物） 可以向上兼容。 如果使用更新的数据库进行模拟计算，可能会引 的热化学数据，关键数据是焓、熵、吉布 系统数据库是ASPEN PLUS的一部分，并与ASPEN PLUS 起模拟结果的不同。 斯自由能和热容关联系数。对于给出的一 一起同时被安装。 个组分，可以有大量的固相、一个液相和 用于高温气相计算的专用数据库，它包 理想气相的数据。相同的参数集可用于计 括在燃烧产品中发现的59个典型组分 PURECOMP 的参数，包括自由基。CPIG由JANAF 算一个给定的温度范围之内的一个给定相 二元混合物数据库，为WILSON、NRTL和 态的焓、熵、吉布斯自由能和热容。 表中的数据决定，温度高达6000K UNIQUAC方程提供二元混合物的交互作用参数， 系统数据库适用于每一个 AQUEOUS （HANAF热化学表）。ASPENPCD和 包含3600套以上二元汽液平衡、液液平衡体系 ASPEN PLUS程序的运行， 南 PURECOMP中的参数在1500K以上时 的交互作用参数，1600套以上气液平衡体系的 物性参数会自动从各数据 京 INORGANIC 计算通常不够准确。 亨利系数等。 工 库中检索出来
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1.2 纯物质的物性估算
化工物性数据以实验测定值最可靠，但实验测定受到人力、 物力、试剂来源、实数据测定范围之外或 文献中没有时，就需要对物性数据进行估算。
若软件物性数据库中没有需要的化合物，即非数据库组分， 它们的物性无法直接调用，因此需要采用ASPEN PLUS中的物 性常数估算系统(PCES)来估算这些物质的物性。
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1.2 纯物质的物性估算 一是基础物性，如常压沸点、熔点、临 界温度、临界压力、临界比容、临界压 缩因子、偏心因子、偶极矩等； 纯物质物性估算 一般包括3个方面
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二是与温度相关的热力学性质，如气 体的热容、粘度、导热系数，液体的 蒸气压、蒸发焓、密度、热容、导热 系数等； 三是与温度相关的传递性质，如等张 比容、液体粘度、液体导热系数、表 面张力、扩散系数等。
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1.1.1从文献中查找 1.1.1.2 外文工具书 ⑴ Perry‘s Chemical Engineers’ Handbook，美国McGrawHill公司出版。1934年首次出版，并随着科学技术的发展不 断更新，至2008年已经出版了8个版本。手册中包含大量的 化工信息和数据，包括化工基本原理、基础数据、化工工艺、 化工设备和计算机应用，第8版的主要目录见表1-3。
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1.1.1从文献中查找
1.1.1.2 外文工具书 ⑵ CRC handbook of chemistry and physics，美国CRC Press 公司出版。其中含有约20000种物质的准确、可靠和最新的 化学物理数据。第1版于1913问世，此后几乎逐年进行修订 再版，后来又改为每两年再版一次，内容不断扩充更新。 目前最新版本为2012年出版的第92版(网络版)，其主要目录 见表1-4。
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1.1 化工物性数据的查询 1.1.2从ASPEN PLUS软件数据库中查找 在化工设计过程中，物性数据的查找是耗时最多的工作。 能够熟练地查找数据、判断数据的可靠性是化工专业人员的 基本功之一。 图书馆内关于化工物性数据的专著、手册、图册、教材琳 琅满目，对于新加入化工领域的学生来说，往往无从下手。 而使用大型化工流程模拟软件查找、计算、估算化工物性 数据，则为他们提供一条查找物性数据的快捷通道。 即是使经验丰富的化工工程师，掌握软件的物性数据估算、 计算功能，也会对他们的设计工作提供一个事倍功半的利器， 大大提高工作效率，成为他们设计工作中爱不释手的有力工 具。
化工计算与软件应用
第一章 化工物性数据和相平 衡数据的查询与估算
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第一章 化工物性数据和相平衡数据的查询与估算 化工物性数据内容很多，数量庞大，纯物质的物性数据一般可 以归纳为以下5类： ⑴基础物性，如常压沸点、临界温度、临界压力、临界体积、 临界压缩因子、偏心因子、三相点、熔点(或凝固点)等不随 温度变化的性质，此类数据一般可查； ⑵参考状态性质，如标准生成自由焓、标准生成自由能； ⑶与温度相关的热力学性质，如蒸汽压、汽化潜热、液体摩尔 体积、焓、熵、热容等； ⑷化学反应与热化学数据，如反应热、生成热、燃烧热、反应 速率常数、活化能、化学平衡常数等； ⑸与温度相关的传递性质，如等张比容、液体粘度、液体导热 系数、表面张力、扩散系数等。 混合物的物性数据往往需要在纯物质物性数据的基础上由合适 ⑵-⑸类数据必须知道系统的温度、压 的混合规则计算得到。 力，然后通过计算(函数关系式)或插
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系统数据库
SOLIDS COMBUS
包括3314个固体组分的参数，该 数据库用于固体和电解质应用， 该数据库大部分被INORGANIC替 代了，但它对于电解质应用来说 13 仍然是必要的。
BINARY
1.1 化工物性数据的查询 了解软件数据库的内容与功能，为的是在化工设计过程中 应用。在工艺设计之初，大量时间被用于查找物性数据。化工 模拟软件的普及，为物性数据查找提供了极大的便利。 例1-1.查询硫化氢和硫磺的全部纯组分物性. 为保护环境，工业废气中的硫化氢都采用CLAUS工艺转化 为液态硫磺进行回收。请从ASPEN PLUS 系统数据库中查询 硫化氢和硫磺的全部纯组分物性。
值(列表函数)才能得到。
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第一章 化工物性数据和相平衡数据的查询与估算 化工相平衡数据有两个来源： 一是通过相平衡实验测定获得数据，经过上百年的积累，已经 有了相当数量的气液、汽液、液液、固液、气固等相平衡的实 验数据，一般都以列表函数的形式存在； 二是通过合适的状态方程进行计算，状态方程的参数一般由相 平衡实验数据回归得到，且各种状态方程对物系类型有一定的 适应性，需要使用者能够正确选择使用。
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1.1.1从文献中查找 1.1.1.2 外文工具书 ⑶ Lange‘s Chemistry Handbook，美国McGraw-Hill公司 1934年开始出版。目前最新版本是2004年出版的第16版， 其中包含约4400种有机化合物、1400种无机化合物的物性 数据。全书共分4个部分，分别是无机化合物数据、有机化 合物数据、光谱学数据、通用信息与转换表格，每部分前面 列出详细目录，全书有索引，便于查询。 ⑷ Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 美 国John Wiley & Sons Inc公司于1947年开始出版，目前最 南 新版为第5版，2004-2007年出版，共26卷加1卷补编。该书 京 工 是一部具有重要参考价值的大型化工参考工具书，主要介绍 业 大 各种化工产品的性质、制法、较新的经济资料、分析与规格、 学 毒性与安全以及用途等有关内容，提供化学领域的最具综合 包 性的参考文献，涵盖了整个化工技术范畴，包括基本的化学 宗 宏 信息以及应用卫生和安全内涵。
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1.2 纯物质的物性估算 1.2.1 基础物性常数估算 如TB、TC、PC、VC、ZC、OMEGA等。 正常沸点是性质(参数)估计所需要的最重要的信息之一，是估 计很多其他参数的基本数据。如果有正常沸点的实验值，应该 尽量输入软件中，以提高软件对其它参数估算的精确度。