基于ELECNRTL模型的LiBr—H2O溶液沸点计算
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第 １期
基于 Ｅ Ｉ Ｅ Ｃ ＮＲ ＴＩ 模型的 Ｌ ｉ Ｂ ｒ － Ｈ： Ｏ 溶液 沸点 计算
３ １
基于Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲＴＬ模 型 的
Ｌ ｉ Ｂ ｒ — Ｈ ２ Ｏ 溶 液 沸 点计 算
杨 楠
（ 新 疆 东方希 望新 能源 有 限公 司 ， 新 疆 昌吉 ， ８ ３ １ ７ ９ ９ ）
和Ｃ ． Ｂ ） 。
表ｌ 溴 化 锂 水 溶 液 的 二 元 参数 Ｇ ＭＥ Ｉ ｃ ｃ
通 过计算 ， 不 同质量 浓度 的溴 化锂水 溶 液 ， 其 汽
液平 衡 ｔ ～Ｐ ～毒数据 如表 ２ 。
从表 ２可 见 ， 溴 化锂 水 溶液 ， 随着 压 力 升 高 ， 沸 点 升高 ； 随着 溴化 锂浓 度增 加 ， 沸 点升 高 。使 用 表 ２ 可方 便 的查询 不 同压 力 条 件 下 ， 不 同 浓 度溴 化 锂 水
Biblioteka Baidu
表 ２ 溴化锂水溶液汽液平衡 ｔ ～Ｐ ～ ∈数据 表
ｔ ： 压 强为 Ｐ时 ， 对应水 的饱 和 温度 ， ℃；
分 别拟合 出方程 （ ４ ） 中 的 Ａ， ． 和Ｂ 可 以求 出 不同 ∈ 时， 溴 化锂 水溶 液对 应 的沸点 。 图 ｌ为 等 于 ５ Ｏ ％和 ６ Ｏ ％时 ， 采用 Ａ Ｓ Ｐ ＥＮ ｐ ｌ ｕ ｓ 与采用 多 项式拟 合 的计算结 果 比较 。
衡参 数 ， 如沸 点 ， 目前 主要 依 靠查 图获 取Ⅲ ， 存 在 一
定 的误 差 。本 文 采 用 ＡＳ Ｐ Ｅ Ｎ ｐ ｌ ｕ ｓ 软件 和 Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ — ＮＲ ＴＩ 模型， 通过其 数 据库 中 的电 解 质参 数 和 成 对 参数 ， 计算 了 Ｌ ｉ Ｂ ｒ － Ｈ。 Ｏ溶 液 的沸 点 ， 并 将结 果 与 文 献 进 行 了 比较 。
不 存在 ， 而是以 Ｌ ｉ 和 Ｂ ｒ 一离 子 形 式 存 在 。所 以 在 规定 溴 化 锂 水 溶 液 浓 度 毒时 ， 应分 别输 入 Ｉ ｒ 和
Ｂ ｒ 一 离 子 的质量 浓度 ， 即真 实组 分浓 度 。
１ ． ２ Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲ ＴＬ物 性 方 法
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲＴ Ｌ模型通 过 计算 电解 质 水溶 液 系 统
关键词 ： 溴 化 锂 Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲＴ Ｌ 沸 点
溴 化锂 吸收 制冷 机组在 改 良西 门子 法制 备多 晶 硅 工艺 中， 以还 原 炉 夹 套 热 水 作 为 热 源 ， 制备 ７ ￣ Ｃ 水， 为装 置提 供冷媒 ， 实现装 置余 热 的综合 利用 。制
冷机 组 以 Ｌ ｉ Ｂ ｒ － Ｈ Ｏ 为 工质 对 ， 溶 液 的 热 力 学 数 据 是 制冷 系统工 艺 设 计 的基 础 。Ｌ ｉ Ｂ ｒ － Ｈ Ｏ 汽液 相 平
３ ２
四１ １ １ 化 工
第２ ０卷
２ ０ １ ７年 第 １期
［
＋ ｔ ｎ ） ］
ｃ ｓ ２结 果 与 分 析
２ ． １ 溴 化锂 水溶 液 ｔ ～Ｐ ～∈
在 ＡＳ Ｐ Ｅ Ｎ Ｐ Ｌ ＵＳ数 据 库 中 ， 自带 溴 化 锂 水 溶
液工质 对 的二元参 数 ， 如表 ｌ所 列 为 溴 化锂 水 溶 液 的二元 参 数 Ｇ ＭＥ Ｌ Ｃ Ｃ（ 即上 式 （ ２ ） 和（ ３ ） 中的 Ｃ ｍ
作 用进 行描 述 。
＋
一
１ 物性 方 法
１ ． １ 真 实 组 分 浓 度
ｘｊ Ｇｕ
溴化 锂极 易溶 于水 ， 其水 溶液 为强 电解 质 ， 溶液 组份 包 括 Ｈ２ ０、 Ｌ ｉ Ｂ ｒ 、 Ｌ ｉ 、 Ｂ ｒ 一、 Ｈ３ Ｏ 、 Ｌ ｉ ＯＨ、
ＨＢ ｒ 、 ＯＨ一、 Ｈ 等 。通 过 Ｅ ｌ ｅ ｃ Ｗｉ ｚ ａ ｒ ｄ电解 质 专 家
Ｌｉ ０Ｈ ： Ｏ Ｈ一＋ Ｌｉ
Ｌｉ Ｂｒ ＝ Ｌｉ 上 Ｂｒ 一
＋ 字＋ Ｅ Ｊ 圳
［
十 ｈ ㈤］
＋ 字 ，
在 溴 化锂水 溶 液系统 中 ， Ｌ ｉ Ｂ ｒ 的质 量 浓 度 ， 是
表 观浓 度 。在实 际 电解 质溶 液 中 ， Ｌ ｉ Ｂ ｒ 分 子其 实 并
摘 要
基于 ＡＳ Ｐ Ｅ Ｎ ｐ ｌ ｕ ｓ 软件， 采 用 电解质 热力 学 Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲ ＴＬ模 型 。 计 算 了溴 化锂水 溶液 在 压力 为
Ｏ ～１ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ， 浓度 ５ Ｏ ２ ， ６ ～６ Ｏ 时 的沸 点 ， 结 果 与 ＡＳ ＨＲ ＡＥ ２ ０ ０ ９ 计 算 数 值 非 常吻 合 ， 可 供 溴 化锂 机 组设 计时直 接使 用 。
系统 ， 溴化 锂水溶 液 的 电离 反 应包 括 以下几 个方 程 ：
２ Ｈ２ Ｏ — Ｈ３ Ｏ ＋ ＯＨ —
ｆ ， Ｅ ． ＂ ｔ ＂ ｒ ａ ｊ ， Ｔ ． ． ｍ Ｇ ， ｊ
一
对 于电解 质 一 分 子对 参 数 ｒ “可用 下式 计算 。
Ｈ Ｂｒ ＋ Ｈ２ Ｏ— Ｈ３ Ｏ ＋ Ｂｒ —
以及 混合 电解 质 系统 中 的各 种离 子 和分 子的 活度 系
数， 可 以处 理 任 何 浓 度下 的混 合 溶 剂 系 统 。Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ — ＮＲ ＴＬ与 ＮＲ ＴＬ － ＲＫ 性 质 方 法 完 全 一 致 。Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ — ＮＲ ＴＬ模 型可 以在很 宽 的浓 度 和温 度 范 围 内 ， 只 用 几 种二元 参 数 ， 对 电解 质 水 溶 液 的 真 实组 分 的相互
溶 液 的沸点数 据 。
２ ． ２ 数 据 分 析
贾 明生Ⅲ 根据 文献 ［ ２ ］ 提供 的数 据 ， 文献 ［ ３ ］ 根
据 实测数 据 ， 均采 用正交 多项 式 回归方 法 ：
３ ３
ｔ ＝∑Ａ ’ ＋ｔ ∑Ｂ
０ ０
（ ４ ）
式中 ：
ｔ： 压 强为 Ｐ时 ， 溴化 锂溶 液 的饱 和温度 ， ℃；
基于 Ｅ Ｉ Ｅ Ｃ ＮＲ ＴＩ 模型的 Ｌ ｉ Ｂ ｒ － Ｈ： Ｏ 溶液 沸点 计算
３ １
基于Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲＴＬ模 型 的
Ｌ ｉ Ｂ ｒ — Ｈ ２ Ｏ 溶 液 沸 点计 算
杨 楠
（ 新 疆 东方希 望新 能源 有 限公 司 ， 新 疆 昌吉 ， ８ ３ １ ７ ９ ９ ）
和Ｃ ． Ｂ ） 。
表ｌ 溴 化 锂 水 溶 液 的 二 元 参数 Ｇ ＭＥ Ｉ ｃ ｃ
通 过计算 ， 不 同质量 浓度 的溴 化锂水 溶 液 ， 其 汽
液平 衡 ｔ ～Ｐ ～毒数据 如表 ２ 。
从表 ２可 见 ， 溴 化锂 水 溶液 ， 随着 压 力 升 高 ， 沸 点 升高 ； 随着 溴化 锂浓 度增 加 ， 沸 点升 高 。使 用 表 ２ 可方 便 的查询 不 同压 力 条 件 下 ， 不 同 浓 度溴 化 锂 水
Biblioteka Baidu
表 ２ 溴化锂水溶液汽液平衡 ｔ ～Ｐ ～ ∈数据 表
ｔ ： 压 强为 Ｐ时 ， 对应水 的饱 和 温度 ， ℃；
分 别拟合 出方程 （ ４ ） 中 的 Ａ， ． 和Ｂ 可 以求 出 不同 ∈ 时， 溴 化锂 水溶 液对 应 的沸点 。 图 ｌ为 等 于 ５ Ｏ ％和 ６ Ｏ ％时 ， 采用 Ａ Ｓ Ｐ ＥＮ ｐ ｌ ｕ ｓ 与采用 多 项式拟 合 的计算结 果 比较 。
衡参 数 ， 如沸 点 ， 目前 主要 依 靠查 图获 取Ⅲ ， 存 在 一
定 的误 差 。本 文 采 用 ＡＳ Ｐ Ｅ Ｎ ｐ ｌ ｕ ｓ 软件 和 Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ — ＮＲ ＴＩ 模型， 通过其 数 据库 中 的电 解 质参 数 和 成 对 参数 ， 计算 了 Ｌ ｉ Ｂ ｒ － Ｈ。 Ｏ溶 液 的沸 点 ， 并 将结 果 与 文 献 进 行 了 比较 。
不 存在 ， 而是以 Ｌ ｉ 和 Ｂ ｒ 一离 子 形 式 存 在 。所 以 在 规定 溴 化 锂 水 溶 液 浓 度 毒时 ， 应分 别输 入 Ｉ ｒ 和
Ｂ ｒ 一 离 子 的质量 浓度 ， 即真 实组 分浓 度 。
１ ． ２ Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲ ＴＬ物 性 方 法
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲＴ Ｌ模型通 过 计算 电解 质 水溶 液 系 统
关键词 ： 溴 化 锂 Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲＴ Ｌ 沸 点
溴 化锂 吸收 制冷 机组在 改 良西 门子 法制 备多 晶 硅 工艺 中， 以还 原 炉 夹 套 热 水 作 为 热 源 ， 制备 ７ ￣ Ｃ 水， 为装 置提 供冷媒 ， 实现装 置余 热 的综合 利用 。制
冷机 组 以 Ｌ ｉ Ｂ ｒ － Ｈ Ｏ 为 工质 对 ， 溶 液 的 热 力 学 数 据 是 制冷 系统工 艺 设 计 的基 础 。Ｌ ｉ Ｂ ｒ － Ｈ Ｏ 汽液 相 平
３ ２
四１ １ １ 化 工
第２ ０卷
２ ０ １ ７年 第 １期
［
＋ ｔ ｎ ） ］
ｃ ｓ ２结 果 与 分 析
２ ． １ 溴 化锂 水溶 液 ｔ ～Ｐ ～∈
在 ＡＳ Ｐ Ｅ Ｎ Ｐ Ｌ ＵＳ数 据 库 中 ， 自带 溴 化 锂 水 溶
液工质 对 的二元参 数 ， 如表 ｌ所 列 为 溴 化锂 水 溶 液 的二元 参 数 Ｇ ＭＥ Ｌ Ｃ Ｃ（ 即上 式 （ ２ ） 和（ ３ ） 中的 Ｃ ｍ
作 用进 行描 述 。
＋
一
１ 物性 方 法
１ ． １ 真 实 组 分 浓 度
ｘｊ Ｇｕ
溴化 锂极 易溶 于水 ， 其水 溶液 为强 电解 质 ， 溶液 组份 包 括 Ｈ２ ０、 Ｌ ｉ Ｂ ｒ 、 Ｌ ｉ 、 Ｂ ｒ 一、 Ｈ３ Ｏ 、 Ｌ ｉ ＯＨ、
ＨＢ ｒ 、 ＯＨ一、 Ｈ 等 。通 过 Ｅ ｌ ｅ ｃ Ｗｉ ｚ ａ ｒ ｄ电解 质 专 家
Ｌｉ ０Ｈ ： Ｏ Ｈ一＋ Ｌｉ
Ｌｉ Ｂｒ ＝ Ｌｉ 上 Ｂｒ 一
＋ 字＋ Ｅ Ｊ 圳
［
十 ｈ ㈤］
＋ 字 ，
在 溴 化锂水 溶 液系统 中 ， Ｌ ｉ Ｂ ｒ 的质 量 浓 度 ， 是
表 观浓 度 。在实 际 电解 质溶 液 中 ， Ｌ ｉ Ｂ ｒ 分 子其 实 并
摘 要
基于 ＡＳ Ｐ Ｅ Ｎ ｐ ｌ ｕ ｓ 软件， 采 用 电解质 热力 学 Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ ＮＲ ＴＬ模 型 。 计 算 了溴 化锂水 溶液 在 压力 为
Ｏ ～１ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ， 浓度 ５ Ｏ ２ ， ６ ～６ Ｏ 时 的沸 点 ， 结 果 与 ＡＳ ＨＲ ＡＥ ２ ０ ０ ９ 计 算 数 值 非 常吻 合 ， 可 供 溴 化锂 机 组设 计时直 接使 用 。
系统 ， 溴化 锂水溶 液 的 电离 反 应包 括 以下几 个方 程 ：
２ Ｈ２ Ｏ — Ｈ３ Ｏ ＋ ＯＨ —
ｆ ， Ｅ ． ＂ ｔ ＂ ｒ ａ ｊ ， Ｔ ． ． ｍ Ｇ ， ｊ
一
对 于电解 质 一 分 子对 参 数 ｒ “可用 下式 计算 。
Ｈ Ｂｒ ＋ Ｈ２ Ｏ— Ｈ３ Ｏ ＋ Ｂｒ —
以及 混合 电解 质 系统 中 的各 种离 子 和分 子的 活度 系
数， 可 以处 理 任 何 浓 度下 的混 合 溶 剂 系 统 。Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ — ＮＲ ＴＬ与 ＮＲ ＴＬ － ＲＫ 性 质 方 法 完 全 一 致 。Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ — ＮＲ ＴＬ模 型可 以在很 宽 的浓 度 和温 度 范 围 内 ， 只 用 几 种二元 参 数 ， 对 电解 质 水 溶 液 的 真 实组 分 的相互
溶 液 的沸点数 据 。
２ ． ２ 数 据 分 析
贾 明生Ⅲ 根据 文献 ［ ２ ］ 提供 的数 据 ， 文献 ［ ３ ］ 根
据 实测数 据 ， 均采 用正交 多项 式 回归方 法 ：
３ ３
ｔ ＝∑Ａ ’ ＋ｔ ∑Ｂ
０ ０
（ ４ ）
式中 ：
ｔ： 压 强为 Ｐ时 ， 溴化 锂溶 液 的饱 和温度 ， ℃；