مدلسازی ترمودینامیکی داده های تعادلی محلول الکترولیت NH3–CO2–H2O

تعیین حلالیت همزمان آمونیاک و دی اکسید کربن در فاز آبی به علت وجود واکنش شیمیایی و غیـر ایـده ال بودن محلول همراه با خطای زیاد است . متون علمی شامل مدلهای متعددی است که در آنها به منظور کـاهش خطا از روابط مختلف تجربی - نیمه تجربی استفاده شده است . با این وجود، دقت این م دلها پایین می باشـد . در این تحقیق با بررسی مدلهای ا رائه شده برای محلول NH3–CO2–H2O ، یک مدل ترمودینامیکی جهت پیش بینی داده های تعادلی انتخاب شده است . مطالعه کار محققین دیگر نشان دادکـه معادلـه پیتـزر بـرای تعیـین ضرایب فعالیت اجزاء در فاز مایع مناسب می باشد و معا دلات حالت نمی توانند رفتار فاز مایع را با دقت مطلوب پیش بینی کنند . بنابراین در این مدل از معادله نیمه تجربی اصلاح شده پیتزر برای تعیین انـرژی آزاد گیـبس مازاد و محاسبه ضرایب فعالیت اجزاء یونی و مولکولی استفاده شده است . بعلاوه، به منظور پیش بینی بهتر ایـن سیستم غیر ایده ال، محاسبه ضرایب فوگاسیته اجزاء فاز گازتوسط معادلـه حالـت پنـگ - رابینـسون کـه قـانون اختلاط غیر درجه دوم ونگ - سندلر را بکار می گیرد محاسبه شـده اسـت . معـادلات مـدل بـا در نظـر گـرفتن واکنشهای شیمیایی موجود در سیستم تعادلی نوشـته شـده و دسـتگاه معـادلات غیـر خطـی حاصـ ل بـصورت همزمان در محیط MATLAB حل گردید . نتایج بدسـت آمـده از مـدل نـشان داد کـه در غلظتهـای پـایین محلول، خطای متوسط برای فشار جزئی آمونیاک، دی اکسید کربن و آب، در مقایسه با مـدلهای ارائـه شـده از جمله مدل کروپ، به میزان % ١/٨ کمتر می باشد . در غلظتهای بالای محلول، بع لت پیچیدگی برهم کنشها بین اجزاء در فاز مایع و انحراف از قانون هنری، نتایج بدست آمده مشابه با نتایج سایر مدلها می باشد

Keywords:

مدل سازی , ترمودینامیک , تعادل , محلول الکترولیت , قانون اخـتلاط غیر درجه دوم , محلول NH3–CO2–H2O