采用CHEMCAD回归物性公式参数

*任务6采用CHEMCAD回归物性公式参数知识目标：理解实验测量的物性数据与物性公式之间的曲线拟合关系，了解CHEMCAD的DIPPR数据库中物性数据公式类型。技能目标：采用CHEMCAD创建自定义组分，根据实验数据回归饱和蒸汽压公式参数，回归理想气体热容公式中参数以及其它物性数据公式的参数。作出实验数据、公式计算值的数据对比图。CHEMCAD提供的DIPPR（美国物性数据研究院）物性数据库中，数据都是灰色的，不让用户修改。一方面客观世界的物质种类要远远大于DIPPR物性数据库所提供的物质种类，另一方面，物性数据测量精度的提高，测量的温度范围变宽，或者需要使用用户自己的测量数据，都需要用户能在数据库中建立自己的组分物性数据。CHEMCAD提供了用户创建自己组分的功能。CHEMCAD提供了三种创建自定义组分的命令：①“创建新的组分”菜单命令：一般用于创建数据库中没有的组分，软件会根据分子结构来估算出它的各种物性；②“复制组分”菜单命令：一般是先将数据库中的组分信息复制过来，然后对个别数据进行修改；③“导入自定义组分物性数据文件”菜单命令：按照CHEMCAD提供的文件格式把某些组分的物性数据写好，然后导入该文件。自定义组分在CHEMCAD数据库中的顺序号从8001开始编号。本次任务的重点是介绍第二种命令，再通过实验数据回归更新物性公式中的参数。例1-6-1通过复制丙烯组分来创建自定义组分，并用中文名称命名。已知丙烯的饱和蒸汽压测量数据如表1-6-1：表1-6-1丙烯的饱和蒸汽压测量数据表温度K72.9598.49124.02149.55175.08压力Pa5.65287E-080.01786529.38589394.6344732.94温度K200.62226.15251.68277.22302.75压力Pa27864.41047912933096679451.30922E+06理想气体热容测量数据如表1-6-2：表1-6-2丙烯的理想气体热容测量数据表温度K72.9598.49124.02149.55175.08200.62226.15热容J(kmol-K)36550.738644.141072.543961.446892.150241.653591温度K251.68277.22302.7555075010501250热容J(kmol-K)57359.161127.264895.3102577125185146957159098用表1-6-1和表1-6-2中的实验数据回归蒸汽压方程和热容方程中的参数，并替换CHEMCAD中该组分原有公式参数。解：具体的解题步骤如下：（1）启动CHEMCAD，建立新文件，命名为“自定义丙烯组分”；（2）选择单位制：点击菜单按钮“格式及单位制”，在其下拉菜单中选择“工程单位…”命令，如图1-6-1所示；图1-6-1“工程单位…”菜单命令（3）根据题目要求，单位选择国际单位（SI），如图1-6-2所示；图1-6-2单位的选择：温度/K，压力/Pa，热容/[J/(kmol-K)]（4）复制组分：点击菜单按钮“热力学及物化性质”，选择“组分数据库”的子菜单命令“复制组分”，如图1-6-3所示；图1-6-3子菜单命令“复制组分”（5）弹出“选择一个组分”窗口，在“查询”文本框中输入“C3H6”，数据库中序号为“23”的这一行变成灰色，点击确定，如图1-6-4所示；图1-6-4丙烯在“选择一个组分”窗口中的查询（6）弹出“选择目标数据库”窗口，将自定义组分加入到用户组分数据库中，点击确定，如图1-6-5所示；图1-6-5“选择目标数据库”窗口（7）CHEMCAD弹出消息框，提示用户已经克隆了丙烯，点击确定。（8）修改编辑自定义组分。点击“热力学及物化性质”菜单按钮，选择“组分数据库”的子菜单命令“查看/编辑组分…”，如图1-6-6所示；图1-6-6子菜单命令“查看/编辑组分…”（9）弹出“选择一个组分”窗口，将“有效的组分数据库：”文本框中的滚动条拉动最后，可以看到自定义组分“ClonePropylene”和“Propylene”，代表了同一个自定义组分的不同名称，在数据库中顺序号相同。选择“ClonePropylene”，点击确定，如图1-6-7所示。图1-6-7选择自定义组分“ClonePropylene”（10）弹出“查看/编辑组分物性数据”窗口，窗口排列了“退出”、“选择另一个组分”等按钮；如图1-6-8所示；（11）点击“别名”按钮，将别名1改为“丙烯”，将别名2中“Propylene”删除，如图1-6-9所示；这样，数据库就会显示中文名称“丙烯”。图1-6-8“查看/编辑组分物性数据”窗口图1-6-9将别名1改为“丙烯”并删除别名2（12）下面操作将有关热容和蒸汽压方程系数都删除。点击“所需的最少数据”按钮，将理想气体热容多项式系数删除；点击“热容”按钮，将理想气体热容库方程的所有信息删除；点击“蒸汽压和蒸发热”按钮，将蒸汽压库方程的所有信息删除；点击“其它物性数据”按钮，将“非库数据方程”中安托尼蒸汽压库方程的所有信息删除；之后，退出“查看/编辑组分物性数据”窗口。（13）CHEMCAD提示用户是否把这些修改信息应用于当前模拟，点击确定。如果用户另有现成的库方程系数，可以在步骤12直接修改原数据即可。（14）下面是回归数据方程系数。点击“热力学及物化性质”菜单按钮，选择“组分数据库”的子菜单命令“自定义组分的物化数据回归”，如图1-6-10所示；图1-6-10子菜单命令“自定义组分的物化数据回归”（15）弹出“自定义组分物性数据回归”按钮命令窗口，如图1-6-11所示；（16）首先进行蒸汽压的安托尼方程系数的回归。点击“蒸汽压的安托尼方程”按钮，弹出“选择一个组分”窗口，在这个窗口中列出了自定义组分，选择“丙烯”即可，点击确定。（17）弹出安托尼方程系数取值范围的设定，采用默认值，点击OK；弹出“饱和蒸汽压数据”窗口，填上题目所给数据，如图1-6-12所示；图1-6-11“自定义组分物性数据回归”按钮命令窗口图1-6-12“饱和蒸汽压数据”窗口（18）点击图1-6-12窗口中的确定，计算完成，给出报告并给出实验数据与计算数据的对比图，见图1-6-13。CHEMCAD提示用户是否更新数据库中的数据，点击确定。图1-6-13蒸汽压实验数据与计算数据的对比图（19）重复步骤14~18，可以将蒸汽压的数据库方程、理想气体热容多项式、理想气体热容数据库方程的系数都回归出来。