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基于熵溶解度参数修正的Peng-Robinson状态方程(eSPT-PR EoS)|MDPI Liquids |
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论文标题:Entropy-Based Solubility Parameter-Translated Peng–Robinson Equation of State (eSPT-PR EoS)
论文链接:https://www.mdpi.com/2673-8015/5/3/21
期刊名:Liquids
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/liquids
Peng-Robinson状态方程(PR EoS)因能精准预测纯物质及混合物相图,广泛应用于石油化工、超临界过程模拟,但存在关键缺陷—对液相密度预测偏差大,尤其水、甲醇等高极性物质在标准温压(SATP)下误差达20%左右。传统体积平移修正法(VT-PR EoS)虽能改善精度,却依赖实验密度数据,在缺乏数据或特殊工况下难以适用。
本文提出熵基溶解度参数平移 PR EoS(eSPT-PR EoS)解决这一问题:以熵基溶解度参数(eSP)为修正依据,eSP与经典Hildebrand溶解度参数线性关联,可描述气液多相及超临界单相体系。通过引入物质特异性常数C,关联eSP理论值与理想值,重新拟合PR EoS核心参数(a0、b0等);更关键的是,发现C与临界压缩因子(Zc)呈完美线性关系(C = −27.6704Zc + 8.73306,R² = 1.0),无需为每种物质单独拟合,大幅提升通用性。
对27种常见化学品(涵盖水、醇类、芳烃等)的验证显示:SATP下液相密度平均相对偏差(ARD)从原始 PR EoS的~20%降至4.2%,临界密度ARD从21.8%降至3.9%;对比VT-PR EoS,无需依赖实验数据;与pc-SAFT EoS相比,虽气相密度预测稍逊,但液相精度相当,且保留PR EoS的工程简洁性。
该模型为石油加工、超临界萃取等领域提供了通用、精准的密度预测工具,尤其适用于缺乏实验数据的新型体系,推动PR EoS在热力学模拟中的实用价值提升。
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