本書主要包括以下內(nèi)容:(1)純流體行為的特殊現(xiàn)象,包括描述混合物熱力學(xué)的重要術(shù)語:(2)相平衡計算中最重要的模型和方法,涉及適用于各種非電解質(zhì)系統(tǒng)的模型:(3)特殊的相平衡,如固-液平衡和滲透作用:(4)熱力學(xué)在分離技術(shù)中應(yīng)用的一些技術(shù):(5)化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué),強(qiáng)調(diào)了真實混合物現(xiàn)象對描述反應(yīng)平衡、反應(yīng)給以及溶劑效應(yīng)對化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率的重要性:(6)過程模擬和設(shè)計中常用的一些標(biāo)準(zhǔn)計算:(7)解釋了一些廣泛使用的測量技術(shù),以確定未知相平衡和物理性質(zhì):(8)列出了計算熱物理性質(zhì)的參數(shù),并通過精確推導(dǎo)一些關(guān)系來幫助讀者加深理解。
本書對工業(yè)應(yīng)用中常用的重要模型進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,基于相行為對模型進(jìn)行校正,涵蓋熱力學(xué)在純流體的流體行為、電解質(zhì)和聚合物等復(fù)雜體系的相行為、精餾和膜分離等分離技術(shù)、化學(xué)反應(yīng)平衡等方面的應(yīng)用,并引導(dǎo)讀者建立縝密的化工熱力學(xué)思維,使本書真正服務(wù)于工業(yè)實際。
Jrgen Gmehling,在學(xué)習(xí)化學(xué)之前,我在埃森技術(shù)學(xué)院完成了實驗室技術(shù)員的學(xué)徒期,并學(xué)習(xí)了化學(xué)工程,1970年獲得了Diplom-Chemiker學(xué)位,1973年獲得了多特蒙德大學(xué)無機(jī)化學(xué)博士學(xué)位。畢業(yè)后,我在多特蒙德大學(xué)化學(xué)工程系主任烏弗特昂肯教授的研究小組工作。我的研究方向是應(yīng)用熱力學(xué),特別是基團(tuán)貢獻(xiàn)法的發(fā)展和分離過程的合成。從1977年到1978年,我在加州伯克利的化學(xué)工程系與J.M.Prausnitz教授共事了15個月。1989年,我加入奧爾登堡大學(xué),擔(dān)任化學(xué)工程教授。本組的研究方向主要針對化學(xué)過程的計算機(jī)輔助合成、設(shè)計和優(yōu)化。我們的研究成果,特別是軟件產(chǎn)品,如多特蒙德數(shù)據(jù)庫,非電解質(zhì)和電解質(zhì)系統(tǒng)的基團(tuán)貢獻(xiàn)法(UNIFAC,改進(jìn)的UNIFAC,PSRK,VTPR,LIQUAC,LIFAC,COSMO-RS(Ol)),以及在世界范圍內(nèi)被大量工業(yè)化學(xué)工程師在日常工作中使用的用于過程開發(fā)的復(fù)雜軟件包,。20多年來,由50多家公司組成的聯(lián)盟支持了這些方法的進(jìn)一步系統(tǒng)化發(fā)展,這一事實證明了我們所開發(fā)的基團(tuán)貢獻(xiàn)法的重要性。
1 引言 ( 1 )
2 純組分的PvT 行為 ( 4 )
2.1 概述 ( 4 )
2.2 卡路里屬性 ( 8 )
2.3 理想氣體 ( 12 )
2.4 真實液體 ( 14 )
2.5 狀態(tài)方程 ( 22 )
3 純組分性質(zhì)的相關(guān)性與估計 ( 56 )
3.1 簡介 ( 56 )
3.2 特性物理性質(zhì)常數(shù) ( 56 )
3.3 溫度相關(guān)特性 ( 69 )
3.4 傳遞性質(zhì)的關(guān)聯(lián)和估計 ( 99 )
4 混合物的性質(zhì) (128)
4.1 引言 (128)
4.2 混合性質(zhì)變化 (128)
4.3 偏摩爾性質(zhì) (130)
4.4 Gibbs - Duhem 方程 (132)
4.5 理想氣體的理想混合物 (133)
4.6 真實液體的理想混合物 (135)
4.7 超額性質(zhì) (136)
4.8 混合物中的逸度 (137)
4.9 活度和活度系數(shù) (139)
4.10 狀態(tài)方程在混合物中的應(yīng)用 (140)
5 流體體系的相平衡 (153)
5.1 引言 (153)
5.2 熱力學(xué)基礎(chǔ)(162 )
5.3 活度系數(shù)的應(yīng)用 (168)
5.4 利用gE 模型計算氣-液平衡 (171)
5.5 gE 模型參數(shù)的擬合 (185)
5.6 利用狀態(tài)方程計算氣-液平衡 (201)
5.7 共沸行為發(fā)生的條件 (211)
5.8 氣體在液體中的溶解度 (219)
5.9 液- 液平衡 (230)
5.10 預(yù)測模型 (242)
6 熱力學(xué)性質(zhì) (276)
6.1 熱量狀態(tài)方程 (276)
6.2 過程模擬中的焓描述 (281)
6.3 化學(xué)反應(yīng)的熱量特性 (294)
7 電解質(zhì)溶液 (301)
7.1 引言 (301)
7.2 電解質(zhì)溶液熱力學(xué) (304)
7.3 電解質(zhì)溶液的活度系數(shù)模型 (309)
7.4 解離平衡 (327)
7.5 鹽對氣-液平衡行為的影響 (329)
7.6 復(fù)雜電解質(zhì)系統(tǒng) (330)
8 固體-液體平衡 (334)
8.1 介紹 (334)
8.2 固-液平衡計算的熱力學(xué)關(guān)系 (336)
8.3 鹽溶解度 (351)
8.4 固體在超臨界流體中的溶解度 (355)
9 膜分離過程 (360)
9.1 滲透 (360)
9.2 滲透蒸發(fā) (363)
10 高分子熱力學(xué) (365)
10.1 引言 (365)
10.2 gE模型 (370)
10.3 狀態(tài)方程 (379)
10.4 多分散性的影響(392 )
10.5 聚合物結(jié)構(gòu)的影響 (395)
11 熱力學(xué)在分離技術(shù)中的應(yīng)用 (399)
11.1 引言 (399)
11.2 過程模擬前的模型參數(shù)驗證 (403)
11.3 多元體系共沸點(diǎn)的研究 (409)
11.4 剩余曲線?精餾邊界和精餾區(qū)域 (411)
11.5 共沸精餾和萃取精餾夾帶劑的選擇 (418)
11.6 其他分離過程中溶劑的選擇 (422)
11.7 溶劑分離工藝的選擇 (423)
12 反應(yīng)焓和化學(xué)平衡 (427)
12.1 引言 (427)
12.2 反應(yīng)焓 (427)
12.3 化學(xué)平衡 (431)
12.4 多化學(xué)反應(yīng)平衡 (447)
13 復(fù)雜體系的示例 (462)
13.1 引言 (462)
13.2 甲醛溶液 (462)
13.3 氣相締合 (467)
14 實際應(yīng)用 (482)
14.1 引言 (482)
14.2 閃蒸 (482)
14.3 焦耳-湯姆遜效應(yīng) (484)
14.4 絕熱壓縮和絕熱膨脹 (486)
14.5 壓強(qiáng)釋放 (490)
14.6 平衡熱力學(xué)的局限性 (495)
15 純組分和混合物性質(zhì)的實驗測定 (500)
15.1 引言 (500)
15.2 純組分蒸氣壓和沸點(diǎn) (501)
15.3 汽化焓 (504)
15.4 臨界數(shù)據(jù) (504)
15.5 氣-液平衡 (504)
15.6 無限稀釋時的活度系數(shù)(519 )
15.7 液-液平衡(LLE) (524)
15.8 氣體溶解度 (525)
15.9 超額焓 (525)
16 例題集導(dǎo)論 (532)
16.1 介紹 (532)
16.2 Mathcad 示例 (532)
16.3 使用Dortmund 數(shù)據(jù)庫(DDB) 和集成軟件包DDBSP 的示例 (533)
16.4 使用Microsoft Excel 和Microsoft Office VBA 的示例 (534)
附錄A 純組分參數(shù) (536)
附錄B 高精度狀態(tài)方程的系數(shù) (560)
附錄C 有用的推導(dǎo)過程 (565)
附錄D 電解液成分標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)性質(zhì) (612)
附錄E 純組分?jǐn)?shù)據(jù)的回歸技巧 (613)
附錄F 二元參數(shù)的回歸技巧 (615)
附錄G 選定化合物的理想氣體熱容多項式系數(shù) (628)
附錄H UNIFAC 參數(shù) (630)
附錄I 修正的UNIFAC 參數(shù) (632)
附錄J PSRK 參數(shù) (636)
附錄K VTPR 參數(shù) (638)