离子液体(ILs)具有高稳定性、溶解性能好、可设计性、易回收等优点,尤其因高CO_(2)溶解度在碳捕集方面显示了巨大潜力。但由于ILs种类繁多且价格昂贵,依靠实验研究耗时费力,因此构建ILs体系的热力学预测模型至关重要。UNIFAC模型在ILs...离子液体(ILs)具有高稳定性、溶解性能好、可设计性、易回收等优点,尤其因高CO_(2)溶解度在碳捕集方面显示了巨大潜力。但由于ILs种类繁多且价格昂贵,依靠实验研究耗时费力,因此构建ILs体系的热力学预测模型至关重要。UNIFAC模型在ILs气体分离工艺设计与优化领域具有重要的理论价值和工程应用意义,基于此,本研究构建了应用于ILs-CO_(2)体系活度系数预测的UNIFAC模型。本文系统收集了CO_(2)在ILs中的溶解度实验数据,并结合相平衡计算出活度系数,建立了ILs-CO_(2)体系活度系数数据库。采用COSMO方法和van der Waals规则分别获得了UNIFAC模型中基团的重要参数(R_(k)和Q_(k))。基于实验值,拟合了UNIFAC相互作用参数。通过平均相对误差(AARD),比较了两种方法建立的UNIFAC模型的预测效果。结果表明:通过COSMO方法(AARD=7.68%)建立的UNIFAC模型对ILs-CO_(2)体系的活度系数预测误差比van der Waals方法(AARD=12.57%)降低了4.89个百分点。并在此基础上建立了ILs-CO_(2)体系UNIFAC模型,获得了近100对基团的相互作用参数数据库。由于UNIFAC模型的基团贡献特点,本工作建立的UNIFAC模型可预测数据库中包含的基团组成的新型ILs与CO_(2)体系的活度系数,从而为后续ILs法气体吸收的分子设计奠定了扎实基础。展开更多
文摘离子液体(ILs)具有高稳定性、溶解性能好、可设计性、易回收等优点,尤其因高CO_(2)溶解度在碳捕集方面显示了巨大潜力。但由于ILs种类繁多且价格昂贵,依靠实验研究耗时费力,因此构建ILs体系的热力学预测模型至关重要。UNIFAC模型在ILs气体分离工艺设计与优化领域具有重要的理论价值和工程应用意义,基于此,本研究构建了应用于ILs-CO_(2)体系活度系数预测的UNIFAC模型。本文系统收集了CO_(2)在ILs中的溶解度实验数据,并结合相平衡计算出活度系数,建立了ILs-CO_(2)体系活度系数数据库。采用COSMO方法和van der Waals规则分别获得了UNIFAC模型中基团的重要参数(R_(k)和Q_(k))。基于实验值,拟合了UNIFAC相互作用参数。通过平均相对误差(AARD),比较了两种方法建立的UNIFAC模型的预测效果。结果表明:通过COSMO方法(AARD=7.68%)建立的UNIFAC模型对ILs-CO_(2)体系的活度系数预测误差比van der Waals方法(AARD=12.57%)降低了4.89个百分点。并在此基础上建立了ILs-CO_(2)体系UNIFAC模型,获得了近100对基团的相互作用参数数据库。由于UNIFAC模型的基团贡献特点,本工作建立的UNIFAC模型可预测数据库中包含的基团组成的新型ILs与CO_(2)体系的活度系数,从而为后续ILs法气体吸收的分子设计奠定了扎实基础。
