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第1章 物性数据和相平衡数据的查询与估算
化工物性数据与相平衡数据是化工计算的依据。在化工设计过程中,物性数据与相平衡数据的查询与估算是耗时最多的工作。能够熟练地查找、分析、处理、应用所需数据是化工专业人员的基本功之一。在实际化工计算中,涉及物性数据和相平衡数据的计算占有相当大的比重,有时甚至是整个计算过程的关键步骤。
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:
① 基础物性,如沸点、临界常数、偏心因子、三相点、凝固点等不随温度变化的性质;
② 参考状态性质,如标准生成自由焓、标准生成自由能;
③ 与温度相关的热力学性质,如蒸气压、汽化热、液体摩尔体积、焓、熵、热容等;
④ 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;
⑤ 与温度相关的传递性质,如等张比容、液体黏度、液体热导率、表面张力、扩散系数等。
以上②~⑤类数据必须知道系统的温度、压力,然后通过计算(函数关系式)或插值(表列数据)才能得到。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的混合规则计算得到。
相平衡数据有两个来源,一是通过相平衡实验获得数据,经过上百年的积累,已经有了相当数量的气(汽)液、液液、固液、气固等相平衡的实验数据,一般都以数据列表的形式存在;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。