书名：适合工业应用的热力学模型——从经典与高级混合规则到缔合理论  
定价：268.0  
ISBN：9787122360717  
作者：（希）乔治斯·M.孔托格奥尔吉斯（Georgios,M.,Kontogeorgis）、（希）乔治斯·K.福拉斯（Georgios,K.Folas  
版次：第1版  
出版时间：2020-09  

内容提要：  

本书总结了过去近30年研究和开发的高级热力学模型，特别是这些模型在工业过程中的应用情况。主要内容包括：热力学及分子间相互作用的基础理论；适用于在石油、天然气和化工及聚合物行业中应用的热力学模型；20世纪90年代以来开发的适合工业应用的缔合体系高级状态方程模型和可以处理电解质体系的模型，及其在环境科学、胶体和表面化学中的应用；适用于生物分子混合物体系的热力学工具以及量子化学在工程热力学中的应用。 本书是从事。

作者简介：  


作者Georgios M.Kontogeorgis，丹麦理工大学（DTU）化学和生化工程系教授。研究领域包括能源（特别是石油和天然气工业的热力学模型）、材料和纳米技术（特别是聚合物-涂料、产品设计、胶体和表面化学）、环境（CO2捕捉装置设计、化学品生命周期，增塑剂迁移）和生物技术。在国际期刊上发表100余篇论文，并与他人合编了专著1本。他被授予帝国基金会“化学成就奖”（1999，希腊）和Dana Lim奖（2002年，丹麦）。 译者项曙光，青岛科技大学教授，主要从事过程系统工程、化工过程安全等领域研究。作为项目负责人，主持国家自然科学基金项目3项、企业横向项目20余项。多项成果实现了产业化，为企业新增产值近亿元/年。现兼任中国系统工程学会过程系统工程专业委员会理事、中国化工学会信息技术应用专业委员会理事、中国计算机用户协会流程工业专业委员会理事、中国能源研究会热力学及工程应用专业委员会委员、全国化工节能(减排)中心委员、山东省化学化工学会化工安全专业委员会副主任、计算机化工应用专业委员会副主任、青岛市国际管理标准协会副会长、《化工学报》、《高校化学工程学报》、《计算机与应用化学》及《山东化工》期刊编委。发表学术论文100余篇，被SCI和EI收录20余篇，申请国家发明专利7件(已经授权4件)。  

目录：  


第1篇引言  
第1章过程设计与产品设计中的热力学002  
附录1.A热力学架构的重要方程008  
1.A.1超额性质和混合性质008  
1.A.2超额Gibbs自由能、逸度和活度系数009  
1.A.3由超额Gibbs自由能和混合Gibbs自由能变推导活度系数 (γi) 和活度 (ai)009  
附录1.B二元混合物的常见相图和相包线010  
参考文献013  

第2章分子间力与热力学模型014  
2.1概述014  
2.1.1微观(London)方法018  
2.1.2宏观(Lifshitz)方法018  
2.2库仑力和范德华力018  
2.3强调氢键的似化学力022  
2.3.1氢键与疏水效应022  
2.3.2氢键与相行为026  
2.4模型开发中分子间力的某些应用027  
2.4.1状态方程的改进项027  
2.4.2状态方程中的组合规则028  
2.4.3超-越Lennard-Jones位能函数029  
2.4.4混合规则030  
2.5结语031  
参考文献031  

第2篇经典模型  
第3章立方型状态方程：经典混合规则034  
3.1概述034  
3.2参数估计038  
3.2.1纯化合物038  
3.2.2混合物040  
3.3立方型状态方程优缺点分析043  
3.3.1立方型状态方程优点044  
3.3.2立方型状态方程的缺点和限制045  
3.4立方型状态方程的一些新进展051  
3.4.1状态方程参数估计中使用液体密度052  
3.4.2用活度系数评价混合规则和组合规则054  
3.4.3混合规则和组合规则——超-越vdW1f规则和经典组合规则058  
3.5结语060  
附录3.A自由体积理论060  
附录3.B经典vdW1f混合规则和组合规则的替代方案062  
3.B.1超-越vdW1f理论062  
3.B.2超-越经典组合规则063  
3.B.3关于交互共体积参数的组合规则065  
参考文献066  

第4章活度系数模型(Ⅰ)：随机混合模型069  
4.1随机混合模型介绍069  
4.2实验活度系数070  
4.2.1VLE070  
4.2.2SLE(假定纯固相)070  
4.2.3活度系数的变化趋势071  
4.3Margules 方程072  
4.4从van der Waals方程和van Laar方程到正规溶液理论074  
4.4.1从van der Waals EoS到van Laar模型074  
4.4.2从van Laar模型到正规溶液理论(RST)076  
4.5正规溶液理论的应用078  
4.5.1概述078  
4.5.2低压汽液平衡079  
4.5.3固液平衡(SLE)080  
4.5.4气液平衡(GLE)081  
4.5.5聚合物082  
4.6着重于蜡形成的固液平衡087  
4.7沥青质沉积088  
4.8关于随机混合模型的结语089  
附录4.A多组分Flory-Huggins模型的表达式093  
附录4.B预测聚合物-溶剂互溶性的经验规则093  
附录4.C浓度换算(用于聚合物热力学)094  
4.C.1一些有用的浓度换算关系094  
参考文献095  

第5章活度系数模型(Ⅱ)：局部组成模型——从Wilson、NRTL到UNIQUAC与UNIFAC096  
5.1概述096  
5.2局部组成模型概述097  
5.2.1NRTL098  
5.2.2UNIQUAC099  
5.2.3关于UNIQUAC的能量参数100  
5.2.4关于Wilson方程参数101  
5.3理论限制101  
5.3.1三个模型的必然性102  
5.4LC模型的应用范围103  
5.5交互作用参数的理论意义110  
5.5.1同类组分的参数值110  
5.5.2单参数LC模型110  
5.5.3LC模型参数与量子化学以及其它理论确定值的比较112  
5.6LC模型：某些统一概念114  
5.6.1Wilson和UNIQUAC114  
5.6.2LC模型的交互作用参数115  
5.6.3LC模型的成功与限制115  
5.7基团贡献原理和UNIFAC116  
5.7.1为什么存在如此多的UNIFAC变体119  
5.7.2UNIFAC应用120  
5.8适用于聚合物的局部组成-自由体积模型122  
5.8.1引言122  
5.8.2FV非随机混合模型125  
5.9小结：UNIQUAC是现今可用的好的局部组成模型吗？131  
附录5.A对局部组分模型来源的简述132  
附录5.BNRTL方程的修正134  
附录5.CUNIQUAC扩展应用于固体和电解质136  
5.C.1适用于固体和蜡的UNIQUAC136  
5.C.2适用于电解质的UNIQUAC137  
参考文献139  

第6章立方型状态方程的EoS/GE混合规则142  
6.1概述142  
6.2无限压力限制(Huron-Vidal混合规则)144  
6.3零参考压力限制(Michelsen方法)146  
6.4零参考压力模型的优点和局限性148  
6.5Wong-Sandler(WS)混合规则150  
6.6适合于不对称混合物的EoS/GE方法151  
6.7LCVM、MHV2、PSRK和WS混合规则的应用157  
6.8适用于聚合物的立方型状态方程165  
6.8.1高压聚合物热力学165  
6.8.2简单的zui初方法：vdW状态方程应用于聚合物165  
6.8.3用于聚合物的立方型状态方程168  
6.8.4如何估算用于聚合物状态方程的参数170  
6.9小结：EoS/GE模型进展和限制170  
6.10模型推荐(到目前为止)171  
附录6.A应用于SRK状态方程Huron-Vidal混合规则的推导172  
参考文献173  

第3篇高级模型及其应用  
第7章缔合理论和模型：光谱学的作用178  
7.1引言178  
7.2三种不同缔合理论178  
7.3化学理论和扰动理论179  
7.3.1引导性观念：基于化学理论的状态方程描述项划分179  
7.3.2超-越低聚物和纯化合物181  
7.3.3扩展到混合物181  
7.3.4扰动理论182  
7.4光谱学和缔合理论183  
7.4.1关键特性183  
7.4.2缔合理论间的类似性185  
7.4.3不同缔合理论见类似性的使用186  
7.4.4光谱学和理论的有效性187  
7.5结语193  
附录7.A化学理论和基本假设194  
附录7.B晶格流体氢键理论(LFHB)中的氢键单体分数及不同假设的影响196  
参考文献198  

第8章统计缔合流体理论(SAFT)200  
8.1SAFT状态方程简史和主要进展200  
8.2SAFT方程204  
8.2.1链项和缔合项204  
8.2.2色散项206  
8.3SAFT参数确定211  
8.3.1纯化合物211  
8.3.2混合物216  
8.4SAFT应用于非极性分子218  
8.5GC SAFT方法222  
8.5.1French方法222  
8.5.2DTU方法222  
8.5.3其它方法223  
8.6结语225  
附录8.A简化的PC-SAFT状态方程计算逸度系数226  
8.A.1体积计算228  
附录8.BTihic等人提出的GC sPC-SAFT基团参数229  
参考文献232  

第9章立方型+缔合状态方程236  
9.1引言236  
9.1.1缔合(氢键)混合物的重要性236  
9.1.2为什么专门开发CPA状态方程？237  
9.2CPA状态方程238  
9.2.1概述238  
9.2.2混合规则和组合规则239  
9.3参数估算：纯化合物240  
9.3.1纯化合物参数检验241  
9.4zui初应用246  
9.4.1醇-烃的VLE、LLE和SLE246  
9.4.2水-烃相平衡249  
9.4.3水-甲醇和醇-醇相平衡252  
9.4.4水-甲醇-烃VLLE：甲醇分配系数预测253  
9.5结论258  
附录9.A径向分布函数(RDF)的若干注释259  
9.A.1RDF和斥力项259  
9.A.2RDF表达式中b/4V的作用260  
9.A.3sCPA RDF的验证260  
附录9.BCPA的参数化261  
附录9.C由CPA状态方程计算逸度系数262  
9.C.1CPA状态方程的缔合项264  
9.C.2体积计算266  
附录9.D水-醇或水-二元醇混合物的固体复合物建模267  
参考文献268  

第10章CPA在石油和天然气工业中的应用270  
10.1概述270  
10.2二元醇-水-烃相平衡271  
10.2.1二元醇-烃271  
10.2.2二元醇-水和多组分混合物274  
10.3气体水合物277  
10.3.1概述277  
10.3.2热力学框架278  
10.3.3水合物平衡计算279  
10.3.4讨论282  
10.4气相水含量计算286  
10.5含酸性气体(CO2和H2S)的混合物288  
10.6储层流体294  
10.6.1庚烷及更高烷烃的表征294  
10.6.2CPA应用于储层流体296  
10.7结论298  
参考文献300  

第11章CPA在化学工业中的应用302  
11.1引言302  
11.2含有重醇的水溶液302  
11.3胺和酮305  
11.3.1强溶剂化混合物：丙酮-氯仿309  
11.4含有机酸混合物310  
11.5含醚和酯混合物318  
11.6多功能化学品：甘醇醚和链烷醇胺321  
11.7复杂水溶液327  
11.8结语330  
附录11.ACPA/Huron-Vidal方法(CPA/HV)334  
参考文献335  

第12章CPA与SAFT在新体系的拓展：应用实例与指导337  
12.1引言337  
12.2环丁砜案例：CPA的应用338  
12.2.1概述338  
12.2.2环丁砜：是“惰性”非自缔合化合物吗？338  
12.2.3自缔合的环丁砜343  
12.3在环丁砜相关体系中使用sPC-SAFT347  
12.4将缔合理论和采用高级混合规则的立方型状态方程(EoS/GE模型)应用于极性化合物349  
12.5酚353  
12.6结论354  
参考文献355  

第13章SAFT在极性和缔合混合物上的应用356  
13.1引言356  
13.2水-烃358  
13.3醇、胺和链烷醇胺363  
13.3.1概述363  
13.3.2讨论367  
13.3.3采用普遍化的缔合参数研究醇368  
13.4甘醇369  
13.5有机酸371  
13.6极性非缔合化合物372  
13.6.1扩展SAFT理论到极性流体374  
13.6.2将tPC-PSAFT状态方程应用于复杂极性流体混合物376  
13.6.3讨论：不同极性SAFT状态方程的对比380  
13.6.4溶剂化(诱导缔合)的重要性386  
13.7流动保证(沥青质和天然气水合物抑制剂)389  
13.8结语391  
参考文献392  

第14章SAFT应用于聚合物395  
14.1概述395  
14.2SAFT型状态方程聚合物参数估计395  
14.2.1状态方程聚合物参数估计：总论395  
14.2.2Kouskoumvekaki等人的方法400  
14.2.3极性和缔合聚合物402  
14.2.4共聚物参数404  
14.3采用简化PC-SAFT的低压相平衡(VLE和LLE)405  
14.4高压相平衡411  
14.5共聚物415  
14.6结语418  
附录14.A用简化PC-SAFT基团贡献法估算聚合物参数的实例419  
14.A.1例子：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)419  
14.A.2实例：聚(异丙基甲基丙烯酸甲酯) (PIPMA)420  
附录14.B计算方面：在LLE计算中应用逐次切线法420  
参考文献422  

第4篇热力学与其它学科  
第15章用于电解质体系的模型426  
15.1引言：电解质混合物的重要性和建模挑战426  
15.1.1电解质体系的重要性和库仑力426  
15.1.2电中性427  
15.1.3标准态427  
15.1.4(盐的)平均离子活度系数429  
15.1.5渗透活度系数430  
15.1.6盐的溶解度430  
15.2离子(远程)作用理论431  
15.2.1Debye-Hückel与平均球型近似431  
15.2.2其它离子贡献434  
15.2.3介电常数的作用435  
15.3电解质模型：活度系数436  
15.3.1概述436  
15.3.2模型的对比438  
15.3.3扩展UNIQUAC方法在离子型表面活性剂中的应用442  
15.4电解质模型：状态方程444  
15.4.1综述444  
15.4.2框架的对比447  
15.5电解质状态方程比较：功能与局限447  
15.5.1立方型状态方程+电解质项447  
15.5.2e-CPA状态方程449  
15.5.3电解质状态方程453  
15.5.4离子液体461  
15.6用于CO2-水-链烷醇胺的热力学模型462  
15.6.1概述462  
15.6.2Gabrielsen模型466  
15.6.3活度系数模型(γ-φ方法)469  
15.6.4状态方程473  
15.7结语479  
参考文献481  

第16章工程热力学中的量子化学484  
16.1引言484  
16.2COSMO-RS模型486  
16.2.1引言486  
16.2.2应用范围487  
16.2.3限制491  
16.3利用QC估算缔合模型参数494  
16.4由QC估算SAFT型模型的尺寸参数497  
16.4.1帝国理工大学的方法497  
16.4.2Aachen法499  
16.5结论503  
参考文献503  

第17章环境热力学505  
17.1引言505  
17.2环境生态系统中化学品分布506  
17.2.1环境计算中热力学的范围和重要性506  
17.2.2环境热力学关键概念介绍510  
17.2.3环境热力学的基本关系513  
17.2.4辛醇-水分配系数518  
17.3环境友好溶剂：超临界流体525  
17.4结论526  
参考文献527  

第18章热力学与胶体和表面化学528  
18.1概述528  
18.2分子间力与粒子间力528  
18.2.1分子间力和界面张力理论528  
18.2.2采用界面张力理论表征固体界面531  
18.2.3扩散534  
18.3胶体与界面中的粒子间力535  
18.3.1粒子间力与胶体535  
18.3.2力与胶体的稳定性536  
18.3.3粒子间力与黏附539  
18.4黏附研究中的酸碱概念540  
18.4.1黏附力测量与界面张力540  
18.4.2工业实例541  
18.5由热力学模型得到表面张力和界面张力543  
18.5.1梯度理论543  
18.6亲水性546  
18.6.1CPP参数546  
18.6.2HLB参数546  
18.7胶束化作用和表面活性剂溶液548  
18.7.1概述548  
18.7.2cmc、Krafft点和胶束化作用549  
18.7.3从热力学模型估算cmc550  
18.8吸附552  
18.8.1概述552  
18.8.2吸附的某些应用553  
18.8.3多组分Langmuir吸附和vdW-Platteeuw 固体溶液理论556  
18.9结论557  
参考文献557  

第19章生物技术热力学559  
19.1引言559  
19.2用于药品的模型560  
19.2.1概述560  
19.2.2NRTL-SAC模型562  
19.2.3用于药品的NRHB模型564  
19.3用于氨基酸和多肽的模型567  
19.3.1化学与基本关系式567  
19.3.2过量溶解度法568  
19.3.3经典建模方法570  
19.3.4现代方法573  
19.4蛋白质的吸附和色谱576  
19.4.1引言576  
19.4.2与两种色谱分离相关的吸附基础576  
19.4.3简单的吸附模型(低蛋白质浓度)578  
19.4.4讨论580  
19.5蛋白质体系的半预测模型582  
19.5.1渗透第二维里系数和蛋白质溶解度：蛋白质沉淀建模工具583  
19.5.2蛋白质-胶束体系的分配系数584  
19.5.3蛋白质分离中含水两相体系的分配系数586  
19.6结语588  
附录19.ANRTL-SAC活度系数模型588  
附录19.BNRHB状态方程590  
19.B.1氢键流体的建模591  
19.B.2NRHB的其它应用592  
参考文献595  

第20章21世纪热力学面临的挑战597  
20.1简述597  
20.2石油和化学工业599  
20.3包括聚合物和复杂产品的化学品设计599  
20.4包括制药的生物技术600  
20.5如何满足未来需求602  
参考文献602