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在流程模拟的过程中，有一类物质，是较为特殊的，那就是电解质。电解质过程在酸气洗涤、无机盐结晶等方面较为常见，在废水、废气处理等方面应用较多。气液相接触或者液固相接触时不仅仅发生相平衡过程，同时伴随着溶解、电离或者电离平衡的过程，也可以说是反应平衡过程。** 使用Aspen Plus进行电解质过程的模拟时，首先遇到的第一个困难就是电解质，或者说离子的输入。当然我们也可以自己输入例如“NA+”“CL-”这样的组成ID，aspen可以识别，但是电解质输入还有第二个目的，那就是生成电离（电离平衡）或者溶解平衡的方程式。手动输入组成的ID是没有办法从数据库中自动提取相关的方程式的（如果数据库当中有的话）。因此需要用到一个工具——Elec Wizard电解质向导。** 那么如何使用电解质向导呢，以氯化钠为例，如果模拟案例为氯化钠结晶，那么我们需要氯化钠的溶解平衡和电离方程式。首先第一步输入水和常规组分“NACL”，然后点击电解质向导。** 进入下一个界面，确定数据来源，一般默认即可，点击Next。** 然后是选择电解质组分，水自动默认为电解质，我们将NACL也选择为电解质，然后选择氢离子的表现形式（H+或者H3O+），规定反应的类型（是否包含盐的生成、是否包含水的解离，是否包含冰的生成），如果需要就勾选，不需要就不勾选，这里我们不需要考虑水的解离和冰的生成，因此不勾选。点击Next。** 软件会自动从数据库当中找到涉及组分的方程式以及生成的物质，包括固体氯化钠的生成（氯化钠的溶解平衡）和氯化钠的电离，对于生成的反应，如果我们不需要就可以选中然后点击Remove移除。其次还需要选择物性方法，电解质组成常规的模拟方法为ELECNRTL。点击Next。** 最后一步，选择电解质模拟方法，包括真实组分方法和表观组分方法，这两个方法其实并不会影响模拟过程和结果，只会影响模拟结果的报告形式，如果选择真实组分，那么结果报告就会以例如Na+、Cl-、NaCl(S)等组分的真实存在形式输出结果，而如果选择表观组分方法，则只会按照电离之前的形式，例如NaCl进行结果的报告，不会显示离子。所以，一般而言我们会选择真实组分进行模拟。** 最后点击finish结束。点击完成我们会发现组成输入界面，涉及到的离子、固体已经自动导入了。** 同时，点击Chemistry，我们可以看到体系的电离和溶解反应，以及溶解平衡的数据（因为氯化钠在水中完全电离，所以没有电离平衡）。** 电解质向导的重要之处就在于拿到电离或者溶解平衡的数据，不管是酸气洗涤、净化，还是结晶，我们都需要用到平衡数据，如果没有这个数据，那么软件就不认为模拟的体系存在上述平衡，那么模拟是无法成功的。** 注：文章首发公众号“化工研学社”，知乎号“叶上初阳”，欢迎关注！**
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发表于 1970-1-1 08:00:00
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