undefined

Improving the Estimation Accuracy of Confined Vapor-Liquid Equilibria by Fine-tuning Pure Component Parameter in the PC-SAFT Equation of State

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Roosta Aliakbar; Zendehboudi Sohrab; Rezaei Nima

Tiivistelmä

We propose a thermodynamic model that combines the Young–Laplace equation and perturbed chain-statistical associating fluid theory (PC-SAFT) equation of state to estimate capillary condensation pressure in microporous and mesoporous sorbents. We adjust the PC-SAFT dispersion-energy parameter when the pore size becomes comparable to the molecular dimension. This modelling framework is applied to diverse systems containing associating and non-associating gases, various sorbents, and a wide range of temperatures. Our simulation results show that under extreme confinement, a higher value of the dispersion-energy parameter (e) is required. Furthermore, using the experimental saturation pressure data for 18 different associating and non-associating confined fluids, we find that the shift in the PC-SAFT dispersion energy correlates with the ratio of the sorbent mean pore size to the PC-SAFT segment size (rp/s). By fitting to the capillary condensation data, the relative deviation between the confined and bulk PC-SAFT dispersion energy parameter is only 0.1% at rp/s = 15; however, this deviation starts to increase exponentially as rp/s decreases. For a sorbent with large pores, when rp/s > 15, the capillary condensation pressure results from our model are similar to the predictions from the Kelvin equation. Using a dataset containing 235 saturation pressure data points composed of 18 pure gases and 4 binary mixtures, the overall AARD% from our model is 12.26%, which verifies the good accuracy of our model. Because the mean sorbent pore radius (rp), the PC-SAFT energy parameter (e), and segment size (s) are known a priori, our model estimates the corrected energy parameter for small pores and, thus, extends its applicability.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Julkaisu­foorumi

65018

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei tietoa

DOI

10.1039/d3cp05979k

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä