混合气体在水溶液中的溶解度计算模型 - 高校地质学报.pdf

2016 年12 月，第22 卷，第4 期，589-597 页 高 校 地 质 学 报 Dec 2016 ，Vol. 22 ，No.4 ，pp. 589-597 Geological Journal of China Universities DOI: 10.16108/j.issn 1006-7493.2016009 混合气体在水溶液中的溶解度计算模型 张 路，孙 睿* 大陆动力学国家重点实验室，西北大学地质学系，西安710069 摘要：该文将段振豪及合作者建立的单气体溶解度模型推广到混合气体系，建立了能够计算CO -CH -N -C H -H S 混合气 2 4 2 2 6 2 体在电解质水溶液中溶解度的热力学模型。本模型将DMW92 方程扩展到上述多组分混合气体系并使用其计算气体组分的 逸度系数，采用Pitzer 活度系数模型描述液相并沿用段振豪及合作者以前确定的纯CO 、CH 、C H 和H S 的溶解度模型参 2 4 2 6 2 数，而纯N 的溶解度模型参数由本研究确定。由于本模型不包含依赖混合气体溶解度实验数据确定的参数，因此对混合气 2 体溶解度的计算是预测性的。通过与实验数据的对比，证实了本模型能够在宽广的温度、压力范围内准确预测 CO -CH -N -C H -H S 混合气体在水溶液中的溶解度 （对于CO 和CH 的摩尔百分数超过90% 的混合气体，本模型适用于 2 4 2 2 6 2 2 4 5 273~523 K 和0~2000×10 Pa 的温压范围）。本模型的计算表明，相对于纯CO 气相，少量CH 、N 或H S 的加入会降低CO 的 2 4 2 2 2 溶解度。对于CO -H O-NaCl 型流体包裹体，少量CH 的加入会增大流体包裹体的均一压力。相关的计算程序可从通讯作者 2 2 4 处获得。 关键词：溶解度；模型；混合气体；水溶液；CO2 中图分类号：P594 文献标识码：A 文章编号：1006-7493 （2016 ）04-589-09 An Improved Thermodynamic Model for Calculating Solubility of the CO -CH -N -C H -H S Gas Mixture in Water 2 4 2 2 6 2