2.2　沼气及制冷剂相平衡参数计算

在沼气液化热力学系统中，沼气、混合制冷剂的热力学性质对系统的温度、压力和能耗等影响较大。沼气、混合制冷剂均为多成分的混合气体，在不同温度、压力状态下，成分呈现气态、气液平衡态或液态。准确地计算状态点温度、压力和气液相平衡参数，液化系统才能正常运行。

沼气液化制取生物质LNG是以气液相平衡理论建立的热力学模型。在沼气液化系统中，沼气在气相、气液共存相、液相状态之间相互转换。相平衡是气、液相发生相变，在相变过程中终止，各相性质、组成不随时间变化而变化的状态。

（1）相平衡依据

等压、等温、多组分、气液相热力学的平衡判据为：

　（2-16）

由最小Gibbs自由能得到的相平衡条件为：各相的温度、压力、化学位相等。由n个组分、m个相构成的平衡系统的平衡条件为：

　（2-17）

式中，表示在m相中组分n的化学位。

（2）沼气相平衡计算难点

沼气相平衡计算中的难点：

①沼气及制冷剂均为混合气体；

②随着甲烷不断冷却、液化、气、液摩尔分数发生变化；

③在不同的温度和压力下，流程中出现气态、液态、气液平衡态；

④求解状态点的物性参数。