第3讲-流程模拟中热力学模型的选择和使用.pdf

流程模拟中热力学模型的选择和使用 《ProII与化工过程模拟》第3 讲 概要 过程模拟中热力学模型的选择的重要性 热力学模型解决的问题 热力学模型种类 热力学模型选择的决策树　　　　　　 2 2007-6-6 1　过程模拟中热力学模型的选择的重要性 1.1　过程模拟者必须选择合适的热力学模型 　在使用模拟软件进行流程模拟时，用户定义了一个流程 以后，模拟软件一般会自行处理流程结构分析和模拟算 法方面的问题，而热力学模型的选择则需要用户作决定 流程模拟中几乎所有的单元操作模型都需要热力学性质 的计算，迄今为止，还没有任何一个热力学模型能适用 于所有的物系和所有的过程．流程模拟中要用到多个热 力学模型,热力学模型的恰当选择和正确使用决定着计算 结果的准确性、可靠性和模拟成功与否 3 2007-6-6 1.2　默认的热力学模型不能保证模拟结果的正确 　如果用户不给模拟软件提供有关热力学模型选择方面的 指示，软件将自动使用默认的热力学模型任何热力学模 型都有其内含的假设和应用范围的限制，软件中预置的 默认热力学模型并不一定就适合于用户当前所处理的系 统，这样计算出来的结果是不可靠的 4 2007-6-6 1.3 热力学模型选择不当时模拟过程通常不会给 出出错信息 　即使用户给模拟软件提供了有关热力学模型选择方面的 指示，如果这种选择不正确，计算结果也会不正确，有 时甚至与被模拟的实际过程相去甚远,在这一方面，不能 完全依赖模拟软件提供出错信息，而应根据自己的知识 判断． 5 2007-6-6 1.4 热力学模型使用不当也会产生错误结果 　热力学性质计算的准确程度由模型方程式本身和它的用 法所决定，即使选择了恰当的热力学模型，如果使用不 当，也仍然会产生错误的结果．热力学模型的使用往往 涉及原始数据的合理选取、模型参数的估计、从纯物质 参数计算混合物参数时混合规则的选择等问题，需要正 确处理． 6 2007-6-6 2　热力学模型解决的问题 热力学是研究能量相互转变同物料系统的状态变化之间关 系的学科。 逸度系数 y f x f 相平衡常数 i iV i iL 焓 y i f iL 熵 K Gibbs自由能 xi f iV 密度 粘度 导热系数 扩散系数 表面张力 7