مدلسازی عملکرد معادلات حالت PR و SRK در پیش بینی حلالیت H₂S در مایعات یونی

مایعات یونی به عنوان حلال های نسل جدید، به دلیل دارا بودن خصوصیات قابل تنظیم و سازگاری با اصول شیمی سبز، تحول چشمگیری در بسیاری از فرآیندهای جداسازی ایجاد کرده اند. با این وجود، یکی از موانع اصلی در مسیر تجاری سازی و طراحی صنعتی این فرآیندها، نبود مدل های ترمودینامیکی دقیق و قابل اعتماد برای پیش بینی رفتار فاز مخلوط های گاز و مایع یونی است. این مقاله به طور مشخص به این شکاف دانشی پرداخته است. در کار حاضر، عملکرد دو معادله حالت مکعبی پرکاربرد پینگ-رابینسون (PR) و سواو-ردلیش-کوانگ (SRK) در مدلسازی حلالیت خالص H۲S در محیط های مختلف مایع یونی، ارزیابی و مقایسه شد. کلید اصلی بهبود دقت در این پژوهش، اتخاذ یک روش پارامتریابی نوین است. در این روش، ضرایب برهم کنش دوتایی بر اساس یک رابطه پارامتریک پیوسته و وابسته به دما محاسبه می شوند، که این امر انعطاف مدل را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. فرآیند کالیبراسیون و تعیین دقیق پارامترهای این توابع، با استفاده از یک مجموعه داده آزمایشگاهی شامل ۸۶ داده نقطه ای در دماها و فشارهای متنوع انجام پذیرفت. تجزیه و تحلیل کمی نتایج با استفاده از شاخص های آماری معیار، به وضوح نشان می دهد که مدل های اصلاح شده با ضرایب متغیر، قادرند داده های تجربی را با دقت بسیار بالا و خطای متوسطی به مراتب کمتر از حالت ثابت بازتولید نمایند. این دستاورد عملی، مسیر را برای بکارگیری اطمینان بخش این معادلات در شبیه سازهای فرآیندی و محاسبات مهندسی مرتبط هموار می سازد.

Keywords:

معادلات حالت مکعبی , بهینه سازی پارامتر , مایعات یونی , داده های تعادلی , پارامتر وابسته به دما