【摘要】 众所周知已有众多的立方型状态方程普遍用于化工过程的设计与优化，但这些方程大多属经验或半经验方程。

分子模拟用于建立状态方程

众所周知已有众多的立方型状态方程普遍用于化工过程的设计与优化，但这些方程大多属经验或半经验方程。自1990s以来，已发展了一类分别以统计缔合流体理论和硬球链理论为基础的状态方程（如 SAFT［1］和 EOSCT［2］）可用于链状流体和氢键缔合流体的 PVT 计算，现已为国内外普遍关注和应用。另一类是用统计力学平均球近似（mean spherical approximation 简 称 MSA） 方 法 求 解 OrnsteinZernike 积分方程而得到的状态方程，可用于 Yukawa流体的 PVT 计算［3］。这些状态方程的建立过程都需要模型流体的分子模拟数据（如内能、压缩因子等）来验证。还有一类状态方程是在硬球一阶微扰理论基础上直接从 Lennard-Jones（简称 LJ）流体的分子模拟数据回归得到的维里展开多参数状态方程，如Kolafa-Nezbeda状态方程（简称 KN EOS）。该方程覆盖了很大温度范围（ T＝7TC，TC 为临界温度）的 LJ分子模拟数据［4］。将该方程与 SAFT 相结合所建立的新状态方程 KN-SAFT EOS［5］优于原始 SW-SAFTEOS［1］也优于 Yukawa-SAFT EOS［6］。

 

由此可见，要获得精度高的具有统计力学基础的状态方程，必须要有相当数量在很宽广温度和密度范围内各种模型流体的分子模拟数据。目前对 LJ流体已搜集有大量分子模拟数据［4-7］，对 Stockmayer流体也已搜集也有一定数量的分子模拟数据［8］。对分子结构简单、位能函数已知的体系，现已可采用分子模拟方法预测二元以及三元体系的相平衡。但对离子-偶极流体混合物的分子模拟数据还很缺乏［8］，所以目前由统计力学微扰理论和平均球近似建立的电解质非原始模型状态方程还很不完善，亟待研究改进。

 

参考文献

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