关键词:
CO2
烷醇
SAFT类状态方程
相平衡特性
二元混合物
摘要:
相变吸收剂作为一种新型低能耗CO2捕集技术已被广泛关注。物理溶剂型相变吸收剂具有分相后富相溶液体积分数更低的优点,极具应用潜力。精确预测溶剂组分的相平衡特性对于相变吸收法碳捕集系统的优化设计至关重要。鉴于此,本研究针对CO2及物理溶剂(C1-C4烷醇)体系,采用三种典型的SAFT类状态方程(CPA、PC-SAFT和SAFT-VR-SW),系统评估了不同缔合方案对纯质饱和特性的预测性能。并基于拟合优化的二元交互作用系数(kij),探究了不同状态方程对其二元混合体系气液相平衡特性的关联预测能力。结果表明,非缔合方案对CO2的预测精度最佳,PC-SAFT方程结合包含两个缔合位点的缔合方案对C1-C4烷醇的整体预测性能最优。当kij系数为0时,SAFT-VR-SW方程对混合物相平衡的预测精度最低,平均相对偏差为35.37%,高于CPA的25.44%和PC-SAFT的25.12%。本文基于Lorentz-Berthelot混合法则,并通过拟合实验数优化了不同混合体系的kij系数。引入优化的kij系数后,CPA、PC-SAFT和SAFT-VR-SW方程对混合物相平衡特性的预测精度均显著提升,其中SAFT-VR-SW方程的相平衡预测的平均相对偏差最低为5.42%。因此,结合优化的kij系数,SAFT类方程在CO2+物理溶剂混合体系的相平衡特性预测中发挥重要作用。