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Aspen-plus-化工物性数据和相平衡数据的查询与估算

例1-1.查询硫化氢和硫磺的全部纯组分物性. 为保护环境,工业废气中的硫化氢都采用CLAUS工艺转化 为液态硫磺进行回收。请从ASPEN PLUS 系统数据库中查询 南 硫化氢和硫磺的全部纯组分物性。
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1.2 纯物质的物性估算
化工物性数据以实验测定值最可靠,但实验测定受到人力、 物力、试剂来源、实验条件等诸多限制,故实验测定数据的量 往往是有限的,当需要的物性数据在文献数据测定范围之外或 文献中没有时,就需要对物性数据进行估算。
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1.1.1从文献中查找
1.1.1.2 外文工具书
⑶ Lange‘s Chemistry Handbook,美国McGraw-Hill公司 1934年开始出版。目前最新版本是2004年出版的第16版, 其中包含约4400种有机化合物、1400种无机化合物的物性 数据。全书共分4个部分,分别是无机化合物数据、有机化
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
南 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
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适应性,需要使用者能够正确选择使用。



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1.1 化工物性数据的查询
1.1.1从文献中查找 1.1.1.1 中文工具书 ⑴ 化工辞典,王箴主编,化学
工业出版社出版. 最新版本是2000年出的第4版,
相关性质等。涵盖了3.65万个化合物和12.4万个混合物,且
这些数据均经过分析评估,为化工工程师的工程设计和技术
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开发提供不可或缺的依据。
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该系列手册从1977年开始出版,目前已经出版了13卷,各卷
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内容见表1-5。
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1.1 化工物性数据的查询
1.1.2从ASPEN PLUS软件数据库中查找
定温度、压力范围内的饱和蒸汽
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压、汽化热、热容、密度、粘度、
工 导热系数、表面张力、压缩因子、
业 大
偏心因子等16个物理参数。
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1993年,化学工业出版社出版了由 马沛生主编的石油化工基础数据

手册续编,包含552个新化合物
的21项物性。
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1.1.1从文献中查找
1.1.1.1 中文工具书
若软件物性数据库中没有需要的化合物,即非数据库组分, 它们的物性无法直接调用,因此需要采用ASPEN PLUS中的物 性常数估算系统(PCES)来估算这些物质的物性。
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1.2 纯物质的物性估算
纯物质物性估算 一般包括3个方面
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一是基础物性,如常压沸点、熔点、临 界温度、临界压力、临界比容、临界压 缩因子、偏心因子、偶极矩等;
共收词16000余条。
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1.1.1从文献中查找
1.1.1.1 中文工具书
⑵ 石油化工基础数据手册,卢焕章 主编,化学工业出版社1982.
共两篇,第一篇介绍各种化工介质
物理、化学性质和数据的计算方 法;第二篇将387个化合物的各 种数据列成表格.以供查阅。
这些数据包括临界参数,及其在一
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1.1.1从文献中查找 1.1.1.2 外文工具书 ⑴ Perry‘s Chemical Engineers’ Handbook,美国McGraw-
Hill公司出版。1934年首次出版,并随着科学技术的发展不 断更新,至2008年已经出版了8个版本。手册中包含大量的 化工信息和数据,包括化工基本原理、基础数据、化工工艺、 化工设备和计算机应用,第8版的主要目录见表1-3。
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即是使经验丰富的化工工程师,掌握软件的物性数据估算、
业 大
计算功能,也会对他们的设计工作提供一个事倍功半的利器,
学 大大提高工作效率,成为他们设计工作中爱不释手的有力工
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具。

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1.1 化工物性数据的查询
1.1.2从包质括溶A9液S0P的0种E计离N算子。P化L关合U键物S参软的数参件有数最组:数,主分水据用要的合于库的物热电纯性,中解组参无查分数找物。性主数要据纯库组,分包数含据库18的00内种容以是上在纯 AS限P稀E释N状P态L下U的S吉软布件斯自生成带不自的断由数更能新,据扩以库展及称和改为进系的统,因数此据从库一个,版其本中到下含一
理想气相的数据。相同的参数集可用于计括在燃烧产品中发现的59个典型组分
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系算 态统一的数个焓据给 、库定熵二U包的亨的、N元含交利温吉IQ混3互系度布U6合作数范斯0A0C物用等PAI围自套N方UQ数 参 。之 由O以R程U据数R内能上EE提G库,的和C二O供AO,1一热U元N6二MS为个容0汽IC元0PW给。液套混I定平以L合(S的P相衡上OU物H表参、气NRA的中数、EN液液交C的A,N液平OF互R计数包M热平衡系A物库T作算据括SPL化衡体统性中P用和中通决自学体系数参检E参的常定由N表系的据数索数参不,基P)库会出L,数够温。U。适自来在准度CSA用动程P1确高S5于从IG序P。0达每各E0由的6KN一数J0运以PA0个据C0N行上KDA,时和F
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混合物的物性数据往往需要在⑵纯-⑸物类数质据物必性须知数道据系的统的基温础度上、压由合适 的混合规则计算得到。 力,然后通过计算(函数关系式)或插
值(列表函数)才能得到。
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第一章 化工物性数据和相平衡数据的查询与估算 化工相平衡数据有两个来源:
一是通过相平衡实验测定获得数据,经过上百年的积累,已经 有了相当数量的气液、汽液、液液、固液、气固等相平衡的实 验数据,一般都以列表函数的形式存在;
二是与温度相关的热力学性质,如气 体的热容、粘度、导热系数,液体的 蒸气压、蒸发焓、密度、热容、导热 系数等;
三是与温度相关的传递性质,如等张 比容、液体粘度、液体导热系数、表 面张力、扩散系数等。
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1.2 纯物质的物性估算 1.2.1 基础物性常数估算 如TB、TC、PC、VC、ZC、OMEGA等。 正常沸点是性质(参数)估计所需要的最重要的信息之一,是估 计很多其他参数的基本数据。如果有正常沸点的实验值,应该 尽量输入软件中,以提高软件对其它参数估算的精确度。
⑵参考状态性质,如标准生成自由焓、标准生成自由能;
⑶与温度相关的热力学性质,如蒸汽压、汽化潜热、液体摩尔
体积、焓、熵、热容等;
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⑷化学反应与热化学数据,如反应热、生成热、燃烧热、反应
工 速率常数、活化能、化学平衡常数等;

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⑸与温度相关的传递性质,如等张比容、液体粘度、液体导热 系数、表面张力、扩散系数等。
⑸ DECHEMA Chemistry Data Series, 德国化工与生物技术 学会(DECHEMA) 出版。
该系列手册中数据重点是化合物和混合物,尤其是流体相态的
热物理性质的数据,包括气液相平衡、液液相平衡、固液相
平衡、临界性质、活度系数、混合物导热系数及粘度、电解
质相平衡及相图、聚合物溶液数据和大分子化合物溶解度及
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1.1.1从文献中查找 1.1.1.2 外文工具书 ⑵ CRC handbook of chemistry and physics,美国CRC Press
公司出版。其中含有约20000种物质的准确、可靠和最新的 化学物理数据。第1版于1913问世,此后几乎逐年进行修订 再版,后来又改为每两年再版一次,内容不断扩充更新。 目前最新版本为2012年出版的第92版(网络版),其主要目录 见表1-4。
在化工设计过程中,物性数据的查找是耗时最多的工作。 能够熟练地查找数据、判断数据的可靠性是化工专业人员的 基本功之一。
图书馆内关于化工物性数据的专著、手册、图册、教材琳 琅满目,对于新加入化工领域的学生来说,往往无从下手。
而使用大型化工流程模拟软件查找、计算、估算化工物性
南 数据,则为他们提供一条查找物性数据的快捷通道。
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程(式1-7)估算,非数据库组分用Vetere、Gani、Ducros、
包 Li-Ma等化合物官能团贡献方法进行估算,Vetere方法的平
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均误差为1.6%,Li-Ma方法平均误差为1.05%。
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1.2 纯物质的物性估算
1.2. 3 与温度相关的迁移性质
液体粘度: 数据库组分用Andrade方程(式1-8)计算,非数据库组 分用以Andrade方程为基础的Orrick-Erbar和Letsou- Stiel依 赖于液体摩尔体积的官能团贡献方法估算。
⑶ 化学工程手册,化
学工业出版社1980 开始出版,第2版 由时钧、汪家鼎、
余国琮、陈敏恒主
编,分上、下两册
于1996年出版,共
南 29篇,另有附录及
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索引。



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1.1.1从文献中查找 1.1.1.1 中文工具书 ⑷ 化工百科全书,化学工业出版社1991-1998出版,正文19
卷,索引1卷,全书4800多万字,全面介绍化学工艺各分 支的主要理论知识和实践成果,并反映化学工业及其相关 工业的技术现状与发展趋势的大型专业性百科全书。 该全书较全面、准确地反映了化工领域最新的技术和发展趋 势,覆盖内容齐全完备,所涉及的专业和学科十分广泛。
液体摩尔体积: PCES用带有RKTZRA参数的Rackett模型方程 (式1-5)估算;
液体蒸汽压: 数据库组分用扩展Antoine方程(式1-6)进行估算,
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非数据库组分采用Riedel、Li-Ma、Mani三种方法估计;
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