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Modeling the CO2 Solubility in Aqueous Electrolyte Solutions Using ePC-SAFT
Journal of Chemical & Engineering Data ( IF 2.0 ) Pub Date : 2020-10-15 , DOI: 10.1021/acs.jced.0c00704 Daniel Pabsch 1 , Christoph Held 1 , Gabriele Sadowski 1
Journal of Chemical & Engineering Data ( IF 2.0 ) Pub Date : 2020-10-15 , DOI: 10.1021/acs.jced.0c00704 Daniel Pabsch 1 , Christoph Held 1 , Gabriele Sadowski 1
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Carbon dioxide (CO2) solubility in aqueous electrolyte solutions is of special interest for carbon capture and storage and for biochemical processes, particularly at moderate to high temperatures, pressures, and electrolyte concentrations. Unfortunately, experimental determination at such conditions is rather laborious. Therefore, the ion-based model ePC-SAFT was used in this work to model the CO2 solubility in such systems over a broad range of conditions. The mixtures under investigation were the basis system CO2 + water and higher systems containing either NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2, NaNO3, KNO3, Mg(NO3)2, or NaHCO3. In the pH range considered in this work (pH < 7), CO2 dissociation reactions were found to be negligible; thus, only physical interactions were considered. Assuming induced association for CO2, binary interaction parameters between CO2–water and CO2–ion species were determined by fitting to literature data. For this purpose, different literature data sets were compared, and only the most reliable data were used to estimate the binary parameters. ePC-SAFT was found to be able to accurately model the CO2 solubility in water as well as in aqueous systems containing electrolytes over a broad range of temperatures, pressures, and salt concentrations.
中文翻译：
使用ePC-SAFT对CO 2在电解质水溶液中的溶解度建模
二氧化碳（CO 2）在水性电解质溶液中的溶解度对于碳的捕获和存储以及生化过程特别令人关注，特别是在中度到高温，高压和电解质浓度下。不幸的是，在这样的条件下进行实验确定是相当费力的。因此，在这项工作中使用了基于离子的模型ePC-SAFT来模拟在宽范围的条件下此类系统中CO 2的溶解度。所研究的混合物为基础体系CO 2 +水和含NaCl，KCl，MgCl 2，CaCl 2，NaNO 3，KNO 3，Mg（NO 3）2的高级体系或NaHCO 3。在这项工作考虑的pH范围内（pH <7），发现CO 2离解反应可以忽略不计；因此，只考虑了物理相互作用。假设诱导了CO 2的缔合，通过拟合文献数据确定了CO 2-水与CO 2-离子之间的二元相互作用参数。为此，比较了不同的文献数据集，并且仅使用最可靠的数据来估计二进制参数。发现ePC-SAFT能够在宽泛的温度，压力和盐浓度范围内准确模拟CO 2在水中以及在含电解质的水性体系中的溶解度。
更新日期：2020-12-10
中文翻译：
使用ePC-SAFT对CO 2在电解质水溶液中的溶解度建模
二氧化碳（CO 2）在水性电解质溶液中的溶解度对于碳的捕获和存储以及生化过程特别令人关注，特别是在中度到高温，高压和电解质浓度下。不幸的是，在这样的条件下进行实验确定是相当费力的。因此，在这项工作中使用了基于离子的模型ePC-SAFT来模拟在宽范围的条件下此类系统中CO 2的溶解度。所研究的混合物为基础体系CO 2 +水和含NaCl，KCl，MgCl 2，CaCl 2，NaNO 3，KNO 3，Mg（NO 3）2的高级体系或NaHCO 3。在这项工作考虑的pH范围内（pH <7），发现CO 2离解反应可以忽略不计；因此，只考虑了物理相互作用。假设诱导了CO 2的缔合，通过拟合文献数据确定了CO 2-水与CO 2-离子之间的二元相互作用参数。为此，比较了不同的文献数据集，并且仅使用最可靠的数据来估计二进制参数。发现ePC-SAFT能够在宽泛的温度，压力和盐浓度范围内准确模拟CO 2在水中以及在含电解质的水性体系中的溶解度。
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