کوتاه پژوهشي

مدلسازي ترموديناميکي تعادل فازي هيدرات گازهاي تبريدي
با استفاده از معادلهحالت PRSV2
محمدجواد قنبري، غلامرضا مرادي*+
کرمانشاه، دانشگاه رازي کرمانشاه، دانشکده فني ـ مهندسي، مرکز تحقيقات کاتاليست
چكيده: در اين مقاله توانايي معادله حالت مکعبي PRSV2 براي پيشبيني فشار تشکيل هيدرات مبردهاي کلروديفلورومتان) R22(، تريفلورومتان) R23(، ديفلورومتان) R32(، پنتافلورواتان)R125(، 1،1،1،2-تترافلورواتان) R134a(، 1،1-ديفلورواتان) R152a( و کربندياکسيد)R744( در دما و فشارهاي گوناگون در آب خالص مورد بررسي قرار گرفته است. براي محاسبه فوگاسيته اجزا در فازهاي مايع و بخار، از روش - با استفاده از معادله حالت PRSV2 بههمراه قانون اختلاط دو پارامتري مارگولس استفاده شده است. مدل ارايه شده براي فاز هيدرات براساس تساوي فوگاسيته آب در فازهاي مايع و هيدرات ميباشد. پارامترهاي ثابت لانگموير با استفاده از دادههاي تجربي تعادل سهفازي بخار ـ مايع ـ هيدرات بهدست آمدهاند. براي بهينهسازي پارامترهاي موجود در مدل از الگوريتم نلدر ـ ميد استفاده شده است. توافق قابل قبولي بين فشارهاي پيشبيني شده توسط اين مدل و دادههاي تجربي ديده شد. درصد ميانگين خطاي مطلق براي اين مدل بين 24/0 درصد براي تريفلورومتان تا 34/1 درصد براي پنتافلورواتان ميباشد.
واژههاي كليدي: مبردها؛ معادله حالت PRSV2 ؛ مدل ترموديناميکي؛ هيدرات گازي؛ ثابت لانگموير.
KEYWORDS: Refrigerants; PRSV2 equation of state; Thermodynamic model; Gas hydrates,
Langmuir constant..
مقدمه

+E-mail: [email protected] عهده دار مکاتبات*
کوتاه پژوهشي

جدول 2ـ پارامترهای ثابت لانگموير مربوط به معادله) 18(.

جدول 3ـ نتيجههای بهدست آمده از مدل ارايه شده در اين پژوهش برای پيشبيني فشار تشکيل هيدرات برخي از گازهای تبريدی.

تاريخ دريافت: 5/11/1393 ؛ تاريخ پذيرش: 19/11/1394

مراجع

]
[
71

]

[

71

Sloan, E.D., Koh, C.A., “Clathrate Hydrates of Natural Gases”, Third Edition, CRC Press, Taylor & Francis Group, (2008).
Karamoddin, Maryam., Varaminian, Farshad., Solubility of R22, R23, R32, R134a, R152a, R125 and R744 Refrigerants in Water by Using Equations of State, International Journal of Refrigeration, 36: 1681-1688 (2013).
Fatemeh Nikbakht, Amir A. Izadpanah, Farshad Varaminian, Amir H. Mohammadi, Thermodynamic Modeling of Hydrate Dissociation Conditions for Refrigerants R-134a, R-141b and R-152a, International Journal of Refrigeration, 35, 1914- 920 (2012).

CPA

CP

A

Fialho P.S., Nieto de Castro C.A., Prediction of Halocarbon Liquid Densities by a Modified Hard SphereeDe Santis Equation of State, Fluid Phase Equilibria, 118: 103-114 (1996).
Miguel A.F., Ferreira G.M., Fonseca M.A., Solubilities of Some New Refrigerants in Water, Fluid Phase Equilibria, 173: 97-107 (2000).
Tatsuhiko Ohta, Prediction of Ternary Phase Equilibria by the PRSV2 Equation of State with the NRTL Mixing Rule, Fluid Phase Equilibria, 41: 1-15 (1989).
Yaho Du., Tian-Min Guo., Prediction of Hydrate Formation for Systems Containing Methanol, Chemical Engineering Science, 45: 893-900 (1990).
Stryjek R., Vera J.H., PRSV2: A Cubic Equation of State for Accurate Vapor-Liquid Equilibria Calculations, Can. J. Chem. Eng., 64: 820-826 (1986c ).
Da-Qing Zheng, Tian-Min Guo, Helmut Knapp., Experimental and Modeling Studies on the Solubility of CO2, CHClF2, CHF3, C2H2F4 and C2H4F2 in Water and Aqueous NaCl Solutions Under Low Pressures, Fluid Phase Equilibria, 129: 197-209 (1997). Klauda J.B., Sandler S.I., A Fugacity Model for Gas Hydrate Phase Equilibria, Industrial & Engineering Chemistry Research, 39: 3377-3386(2000).
Mohammadi A.H., Richon D., Thermodynamic Model for Predicting Liquid Water-Hydrate Equilibrium of the Water-Hydrocarbon System, Ind. Eng. Chem. Res., 47: 1346-1350 (2008).
Jafar Javanmardi, Shahabedin Ayatollahi, Razieh Motealleh, Mahmood Moshfeghian, Experimental Measurement and Modeling of R22 (CHClF2) Hydrates in Mixtures of Acetone + Water, J. Chem. Eng. Data, 49: 886-889 (2004).
Hironobu Kubota, Kunihiko Shimizu, Yoshiyuki Tanaka, Tadashi MakIta, Thermodynamic Properties of R13 (CIF3), R23 (HF3), R152a (C2H4F2), and Propane Hydrates for Desalination of Sea Water, J. Chem. Eng. Jpn., 17: 423-429 (1984).
علمي ـ پژوهشي[16] Shunsuke Hashimoto, Hiroshi Miyauchi, Yoshiro Inoue, Kazunari Ohgaki, Thermodynamic and Raman Spectroscopic Studies on Difluoromethane (HFC32) + Water Binary System, J. Chem. Eng. Data, 55: 2764-2768(2010).
Shunsuke Hashimoto, Takashi Makino, Yoshiro Inoue, Kazunari Ohgaki, Three-Phase Equilibrium Relations and Hydrate Dissociation Enthalpies for Hydrofluorocarbon Hydrate Systems: HFC-134a, -125, and -143a Hydrates, J. Chem. Eng. Data, 55: 4951-4955 (2010).
Sugahara T., Endo A., Miyauchi H., An Choi S., Matsumoto Y., Yasuda K., Hashimoto S., Ohgaki K., High-Pressure Phase Equilibrium and Raman Spectroscopic Studies on the 1,1Difluoroethane (HFC-152a) Hydrate System, J.Chem.Eng.Data, 56: 4592-4596 (2011).
Hashemi H., Babaee S., Mohammadi A.H., Naidoo P., Ramjugernath D., Experimental Measurements and Thermodynamic Modeling of Refrigerant Hydrates Dissociation Conditions Conditions., J. Chem. Thermodynamics, 80: 30–40 (2015).



قیمت: تومان

دسته بندی : شیمی و مهندسی شیمی

دیدگاهتان را بنویسید