《HFC/HC多元混合工質氣液相平衡性質研究》是依託中國科學技術大學，由胡芃擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：HFC/HC多元混合工質氣液相平衡性質研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡芃
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
HFC/HC混合工質是廣受關注的替代製冷工質，其組成通過優勢互補，既可降低碳氫類（HC）的可燃性又可降低氫氟烴類（HFC）的使用量，減少溫室效應潛能，並有可能獲得性能優異的共沸混合工質。目前對二元HFC/HC混合物的氣液相平衡性質有較多研究，但仍不能滿足對HFC/HC混合工質研究開發的需要。因此，本項目擬對多元HFC/HC體系的氣液相平衡性質開展實驗和理論研究，包括實驗測量多組多元HFC/HC混合工質的氣液相平衡數據，改進超額自由能混合規則，提高關聯計算多元HFC/HC混合工質氣液相平衡性質的精度和範圍，並進一步通過狀態方程結合UNIFAC法和對比態法，發展具有較好預測性的方法，對多元HFC/HC混合工質的共沸特性進行推算研究。本項目的預期研究結果可對篩選多元HFC/HC混合工質，尋找安全環保、性能優異的替代製冷工質提供可靠的理論和數據基礎，同時也有助於氣液相平衡關聯推算理論的發展。
結題摘要
HFC/HC混合工質是廣受關注的替代製冷工質，其組成通過優勢互補，即可降低碳氫類（HC）的可燃性又可降低氫氟烴類（HFC）的使用量，減少溫室效應潛能，並有可能獲得性能優異的共沸混合工質，但是目前僅對二元HFC/HC混合物的氣液相平衡性質有較多研究。為此，本項目針對多元HFC/HC體系的氣液相平衡性質開展了實驗和理論研究。實驗測量了部分三元HFC/HC混合工質的氣液相平衡數據。將改進的單純形算法套用於PR方程結合超額自由能混合法則關聯計算中，同時對目標函式進行了改進，提高了其關聯計算多元HFC/HC混合工質氣液相平衡性質的綜合精度。在發展新的推算方法方面，針對二元相互作用係數原創性提出並發展了一種差值模型，通過86種二元體系的氣液相平衡實驗數據，關聯得到了22種製冷工質（HFC23、HFC32、HFC125、HFC143a、HFC134a、HFC134、HFC152a、HFC161、HFC227ea、HFC236fa、HFC236ea、HFC245fa、HFO1234yf、HFO1234ze、CO2,、propylene、isobutene、methane、ethane、propane、isobutane、n-butane）的混合因子，並將其拓展至可推算231種二元混合工質和1540種三元混合工質的氣液相平衡性質。與傳統的UNIFAC基團貢獻法及超額自由能模型相比，推算三元HFC/HC氣液相平衡性質具有更高的精度。利用該模型對30種HFC/HC混合工質進行了共沸點判斷和共沸點性質推算，並與已有氣液相平衡實驗數據的體系進行對比，其中22種具有明顯的共沸點。以二元工質存在共沸點或近共沸選出28種三元混合工質進行研究，在國際上首次找到了四種三元共沸混合工質：HFC152a/HFC134/HFC227ea在大溫度範圍內有明顯共沸；HFC32/HFC125/isobutene在溫度小於250K時有明顯共沸；HFC32/HFC125/R1270在200K內有共沸點；HFC32/HFC125/HFC143a在208k左右出現共沸點。本項目的研究結果可對篩選多元HFC/HC混合工質，尋找安全環保、性能優異的替代製冷工質提供可靠的理論和數據基礎，同時對於氣液相平衡關聯推算理論也有所促進。
