基于PR立方型状态方程普遍化温度函数的研究与评价

赵文英，李文文，孙晓岩，曹晓荣，项曙光

（1 齐鲁师范学院化学与化工学院，山东济南250200； 2 青岛科技大学过程系统工程研究所，山东青岛266042）

引 言

立方型状态方程是中等至高压体系纯组分蒸汽压和流体混合物汽液平衡及焓、熵、热容等热力学性质预测的重要方法。van der Waals[1]首次提出适用于真实气体的立方型状态方程，Redlich 和Kwong[2]改进VDW EoS 引力项的形式并将引力项系数a 关联为Tr0.5的温度函数得到RK EoS，但对纯物质蒸汽压的预测精度不高。Soave[3]发现烃类物质的α0.5与(1-Tr0.5)呈线性关系，并将系数m 普遍化为偏心因子的函数，得到著名的SRK EoS，提高了对非极性和弱极性物质蒸汽压的预测精度，但对液体体积的预测结果偏差较大。Peng 和Robinson[4]改进RK EoS 引力项的形式并重新关联Soave[3]温度函数的系数m，得到PR EoS，能够准确预测非极性和弱极性物质的蒸汽压，且提高了液体体积的预测精度。SRK 和PR EoS 对非极性和弱极性物质蒸汽压的预测结果均比较准确，但对极性物质蒸汽压预测结果的偏差较大。

引力项中温度函数的形式影响状态方程对蒸汽压的预测精度。Mathias 和Copeman[5]在Soave[3]的基础上增加(1-Tr0.5)的项数，提高了PR EoS 对极性物质蒸汽压的预测精度。Stryjek 和Vera[6]将Soave系数m 关联为Tr的函数，提高了低对比温度区域蒸汽压的预测精度。Twu等[7-8]、Gasem等[9]、Le Guennec等[10]、Mahmoodi 等[11]、Pina-Martinez 等[12]和Ghoderao等[13]不断研究改进温度函数的形式，以提高温度函数对蒸汽压的预测精度。Zhao等[14]对适用于立方型状态方程的多项式温度函数进行了概述。改进的温度函数能够预测纯物质的蒸汽压等热力学性质，但由于温度函数的参数与物质一一对应，受参数的限制，适用范围窄。……