ASPEN PLUS内置的TDE搜索引擎在物性查询中应用

  工程计算需要大量的热力学性质和传递性质，这些数据记录专门的手册上可供查询，但是手册记录的仅仅是比较常用的数据，绝大部分数据需要我们根据已有数据通过合理的外推法或内插法得到，完成这项工作既费时费力又需要耐心。在ASPEN的帮助下，我们可以非常方便地获得这些工程计算中的数据。

  ThermoDate Engine(TDE)数据库是由美国国家标准与技术研究院（NIST）开发的物质数据库搜索引擎。它包含大量的热力学和传递性质及相平衡数据，并且可以关联、评价和估算热力学数据。

  TDE所收集的数据都是经过严格评估并公开的，包括纯物质和混合物，这些数据储存于程序自带的数据库中。数据库中的数据和据此估算的数据结果可直接应用于工程计算中。

  下面海川石化以CO2-nC4为例，说明TDE在工程设计数据估算中的应用。

  新建一个空白模拟文件，在组分中添加CO2和正丁烷，如图1所示。

图1建立组分

  点击图1中画圈处，弹出图2对话框。

图2 TDE引擎窗口

  如果想获得CO2纯组分的数据，在图2“物性数据类型”选择“纯组分”，在“要评估组分”下拉菜单选择CO2.然后点击“立即评估”。

图3 CO2纯组分搜索结果

  窗口列出CO2的一系列性质，如溶解度参数、蒸汽压、粘度、热容等。

  作为示例，点击窗口左侧的Vapour pressure(Liquid vs. Gas),会出现如图4所示结果。

图4 TDE查询的CO2 蒸汽压参数

  点击Experimental Data标签如图5，出现一系列CO2蒸气压实验数据，表中的某些数据被标记为（rejected）,说明系统认为该数据不够准确，还可通过点击Citation查看数据的来源。

图5 TDE查询的CO2 实验数据

  点击上方的Evaluated Results标签，显示一系列不同温度下的蒸气压数据，如图6所示。这些数据是利用前文Parameters中的Wagner 25 方程对可接受（Accepted）的数据关联的结果。

图6 TDE查询得到的CO2蒸汽压评估值

  如果想查询混合物的物性。在图2对话框内，“物性数据类型”选择“二元组分”，在“要评估组分”下拉菜单分别选择CO2和正丁烷。然后点击“立即评估”。出现如图7所示表格。

图7 TDE查询混合物物性

  任意点击左侧一个数据集，如点击Binary VLE 021，则会打开图8所示窗口，它包含了气液平衡数据及其来源。此时，主工具栏Home标签将显示Plot按钮组，用来绘制不同类型的图。本例所选为P-xy数据，选择Plot按钮绘制P-xy图，如图9所示。

  点击图8左侧的Consistency Test标签，弹出图10所示窗口。点击Run Consistency Tests按钮，对图中所有热力学数据进行一致性检验，并且提供利用各种方法检验数据质量的结果。检验完毕后，检验结果如图11所示。

  最后应该注意的是，TDE提供的是纯组分和混合物的实验数据，这一点与基于活度系数模型或状态方程模型预测纯组分和混合物性质的Property Analysis方法是不同的。在可以获得实验数据的情况下，实验数据是首选。

图8 TDE查询混合物气液平衡

图9 TDE查询混合物气液平衡P-xy图

图10 TDE查询混合物气液平衡实验数据一致性检验

图11 TDE一致性检验结果