虛擬臨界參數

虛擬臨界參數是假想混合氣體所具有的臨界常數（如臨界溫度、臨界壓力等）的總稱，其數值與混合氣體中各組分的性質和組成有關。混合物真實臨界溫度和壓力的計算是一個複雜的過程，套用對比態原理對混合物性質進行關聯的參比點，不是真實臨界點而是另一種臨界點，即w.B.Kay（1936）提出的，稱之為“虛擬臨界點”，他指出，此臨界點處在由泡點線和露點線形成的相界曲線之內，用符號T(pc)和P(pc)來標記。按Kay規則，混合物的虛擬臨界性質是純組分的臨界性質與其摩爾分數乘積的總和，也就是說，Kay提出的虛擬臨界溫度和壓力時對應組分值的摩爾平均值。

基本介紹

• 中文名：虛擬臨界參數
• 外文名：pseudocritical parameter
• 提出者：凱（kay）
• 別名：擬臨界參數法
• 包括：臨界溫度、臨界壓力等
• 套用領域：化工熱力學

定義

燃氣是混合氣體，其臨界參數隨組分的變化而變化，沒有恆定的臨界參數值，對不同組成的燃氣一般需要通過試驗的方法才能比較準確地測定。工程上廣泛採用Kay提出的虛擬臨界參數（也稱擬臨界參數）法來計算混合氣體的臨界參數。所謂虛擬臨界參數法是將混合物視為假想的純物質，從而可將純物質的對比態計算方法套用到混合物上。用純組分的臨界常數來計算混合氣的虛擬臨界常數時，有各種近似規則。

混合規則

對於理想氣體的混合物，其壓力和體積與組成的關係分別表示成Dalton分壓定律和Amagat分體積定律。但對於真實氣體，由於氣體純組分的非理想性及混合引起的非理想性，使得分壓定律和分體積定律無法準確地描述真實氣體混合物的P-V-T關係。

研究真實氣體混合物關係思路

（1）狀態方程是針對純物質提出的；

（2）只要把混合物看成一個虛擬的純物質，算出虛擬的特徵參數，並將其代入純物質的狀態方程中，就可以計算混合物性質了；

（3）計算混合物虛擬特徵參數的方法是計算混合物性質中最關鍵的一步，該方法被稱為混合規則；

（4）廣泛採用的混合規則是將虛擬特徵參數表示成組成y以及純物質參數項的函式。

藉助於混合規則，純氣體的關係式便可推廣到氣體混合物。

混合規則研究的重要性

混合規則的研究在化工熱力學研究中具有相當高的地位，原因是：若混合規則能準確描述混合物p-V-T-y之間的關係，實際上也就解決了混合物的相平衡問題，它是化工生產中最為關鍵的一環一混合物分離的關鍵。混合規則的不斷發展，使得狀態方程可以在高度非極性體系中使用，而且計算精度和使用範圍在逐漸提高。

使用標準

對於不同的狀態方程，應採用不同的混合規則。因此尋找適當的混合規則是關鍵，混合規則尚難完全從理論上得到，絕大部分還停留在經驗式。較常見的是虛擬臨界參數法和氣體混合物的第二Virial係數和立方型狀態方程等。

計算規則

已知燃氣容積成分

已知燃氣容積成分時，燃氣的虛擬臨界壓力和虛擬臨界溫度的計算公式為：

其中：

（1） 表示混合氣體的虛擬臨界壓力和虛擬臨界溫度；

（2） 表示混合氣體各組分的臨界壓力；

（3） 表示混合氣體各組分的臨界溫度；

（4） 表示混合氣體各組分的容積成分。

已知燃氣相對密度

已知燃氣的相對密度時，燃氣的虛擬臨界壓力和虛擬臨界溫度的計算公式為：

1.對於天然氣。

（1）當S≥0.7時，有；

（2）當S<0.7時，有。

2.對於凝析氣。

（1）當S≥0.7時，有；

（2）當S<0.7時，有。

3.對於含量小於3%，含量小於5%或非烴類氣體總含量不超過7%時，對於凝析氣可採用計算公式：