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Measurement and correlation of viscosity and diffusion coefficient for dense fluid mixtures

稠密流体混合物的粘度和扩散系数的测量和关联

基本信息

批准号：
21K04756
负责人：
船造俊孝
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Chuo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04756/
关键词：
拡散係数金属錯体二酸化炭素推算式混合流体測定

项目摘要

超臨界二酸化炭素 (scCO2) 中のクロム (III) アセチルアセトネート (Cr(acac)3) と白金（II）アセチルアセトネートPt(acac)2の無限希釈相互拡散係数 (D12) を、クロマトグラフィック・インパルス応答法によって Cr(acac)3については温度範囲343 K ～ 423 Kおよび圧力範囲10 MPa ～ 22 MPaで、Pt(acac)2については温度範囲323 ～ 454 Kおよび圧力範囲11.0 ～ 25.0 MPaで測定した。343 K以下の比較的低温での D12 データは、D12/T 対 CO2 粘度の対数プロット上で直線で表される流体力学相関式によって精度よく記述できた。しかし、今回新たに測定された高温または低粘度 (より低い圧力/密度) 域では、低温域のD12 測定データで決定された流体力学相関式からの偏差が大きく、最大偏差は、測定された最低 CO2 粘度 22 μPa s で 68% であった。流体力学相関式から大きく外れるD12データは、gas-likeのscCO2 領域に完全に対応し、相関式でよく記述できるD12データは、liquid-like scCO2 領域に対応した。このGas-likeおよびliquid-like scCO2の領域は、圧力対温度のグラフにおける密度変動の尾根線を境に分離できると、Nishikawa とMorita が提唱している領域と一致した。高温、密度（低粘性）scCO2中においては、Cr(acac)3とPt(acac)2のD12の値はともに流体力学相関式では精度よく記述できなかったが、筆者らが提案しているSchmidt数による相関式は全域をよく記述でき、Cr(acac)3については136条件で平均相対誤差6.20%、Pt(acac)2については109測定条件で6.5%であった。

Infinite dispersion coefficient (D12) of Cr (acac)3 and Pt(acac)2 in supercritical carbon dioxide (scCO2) at temperatures ranging from 343 K to 423 K and pressures ranging from 10 MPa to 22 MPa Pt(acac)2 is measured at temperatures ranging from 323 to 454 K and pressures ranging from 11.0 to 25.0 MPa. The D12/T ratio of CO2 viscosity at low temperatures below 343 K is described in terms of accuracy. New measurements were made in the high temperature and low viscosity (low pressure/density) domain, and D12 measurements in the low temperature domain were determined. The deviation of the hydrodynamic correlation equation was large, and the maximum deviation was determined. The lowest CO2 viscosity was 22 μPa s. Hydrodynamic correlation equations are described in detail in the gas-like scCO2 domain, and in the liquid-like scCO2 domain The Gas-like and liquid-like scCO2 fields are different from each other in terms of pressure, temperature, density, and tail line separation. Nishikawa and Morita are different in terms of field separation. High temperature, density (low viscosity) scCO2, Cr(acac)3, Pt(acac)2, D12, D12, D12,