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気液平衡推算方法の選択

これはシミュレーションを行う際に最も重要な事項となります。

この選択を誤ると全ての計算結果がおかしくなってきます。
UniSim Designには、３８種類の物性推算方法が内蔵されており、

EOS型（状態方程式型）・・・・Peng RobinsonやSRKなど。
液活量型・・・・・・・・・・・・・・・・WilsonやNRTLなど。
Vapor Pressure型・・・・・・・・・・アントワンなど。
その他・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ASMEスチームテーブルなど。

などがあります。

どの物性推算法を選ぶのかと言うのは、一概には言えませんが、
多くの場合は、

LNGのような軽い炭化水素の場合:Peng-Robinson
石油などの場合:Peng-Robinson, SRK
水に溶解するもの、極性が強いもの(液液平衡がある場合):NRTL
水に溶解するもの、極性が強いもの(液液平衡がない場合):NRTL, Wilson

などが使用されています。

いずれにしても、シミュレーション結果と実測値・文献値をよく比較して、
その物性推算方法で計算してよいのか、十分に検証を行って下さい。

推算方法によってどれだけ違いが出るのかを一例で示します。
下図は水-エタノール系のXY線図ですが、NRTL（左図）とPR（右図）で大きく異なります。
この場合、NRTLの方が、より実際に近い挙動を再現しています。

このように、系に不適当な推算方法を選ぶと、計算結果が大きく違ってきます。

代表的な推算方法を以下に紹介します。

Peng-Robinson(PR)及びSoave-Redlich-Kwong(SRK)
状態方程式型は、LNGや炭化水素ガスの推算によく使用されるタイプです。
この状態方程式型の代表としてPRとSRKがあります。またここから特定の状態に対応するために多くの派生があります。
両方法とも、全ての炭化水素-炭化水素バイナリーパラメータを内蔵し、また多くの炭化水素-非炭化水素バイナリーも内蔵しています。
また、仮想成分や内蔵データが無い場合は、自動的に推算するようになっています。

UniSim Designでは特にPRをより広い温度・圧力・状態範囲で適応できるように多くの改良を行っています。

- Kabadi Danner: SRK派生型。H2O-炭化水素系を改良。
- Lee Kesler Plocker: BWR派生型。極性物質（水系）に対する改善。
- PRSV: PR派生型。低圧系や非理想系での推算を改善。
- SourPR,SourSRK:H2S,CO2,NH3等を含むサワー水への対応。

NRTL
NRTL(Non-Random-Two-Liquid)は、Wilsonの改良版で、VLE、VLLEの計算が可能です。

Wilson
1964年にWilsonによって提唱された液活量を用いるタイプのVLE推算法で、豊富な実験データからほとんどの極性のある液系の
挙動を推算できるとされています。

UNIQUAC
1975年に提唱されたUNIversan QUAsi Chemical法の略で、液分子構造からVLE、VLLEを精度良く推参するとされています

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