Group Contribution sPC-SAFT Equation of State

Modellering af termodynamiske egenskaber og faseligevægte er en udfordring for den kemiske industri. Forenklet Perturbed Chains-Statistical Associating Fluid Theory (sPC-SAFT) er en tilstandsligning med udbredt anvendelse i en række industrielle sammenhænge. Modellen anvender tre parametre: segment antal (m), hård-kugle segment diameter () og segment-segment interaktionsenergi (/k) for hver enkelt ikke-associerende stof som indgår i beregningen. Der er et behov for en beregningsmetode til at forudsige modelparametre for komplekse og/eller høj molekylære stoffer, som fx polymere, hvor det ikke er muligt at frembringe eksperimentelle data til at fitte parametrene. Dette projekt har ført til udvikling af en gruppebidragsbaseret (GC) udgave af sPC-SAFT tilstandsligningen, hvor modelparametrene beregnes ud fra flere niveauer af veldefinerede funktionelle grupper og deres individuelle bidrag. Metoden gør det bl.a. muligt at korrigere for gensidige påvirkninger mellem nærliggende grupper samt at skelne mellem isomere strukturer. Afhandlingen indeholder en omfattende gruppebidragstabel, som nemt kombineres til stofparametre for en lang række kemiske stofgrupper. Metoden er testet på et omfattende og meget forskelligartet eksperimentelt datagrundlag indsamlet fra litteraturen; heriblandt gas-væske (VLE) og væske-væske (LLE) ligevægtsdata for industrirelevante systemer indeholdende biodiesel komponenter, PAH, thioler, phytokemikalier og polymere. Den udviklede gruppebidragsmetode til beregning af parametersæt for komplekse stoffer har gjort sPC-SAFT tilstandsligningen til et attraktivt ingeniørværktøj til brug ifm. design og udvikling af komplicerede produkter, som fx. ingredienser til vaskemidler og fødevarer, farmaceutiske stoffer og specialkemikalier.