Die genaue Darstellung des Phasengleichgewichts im CO2-System mit Verunreinigungen ist entscheidend für die Anwendung von CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage). Zur Untersuchung des optimalen thermodynamischen Modells für die Berechnung des Phasengleichgewichts in solchen Systemen wurden Destillationsblitzberechnungen für Gas-Flüssigkeit basierend auf Gleichgewichtsdaten für binäre Mischungen von CO2/N2, CO2/O2 und CO2/H2O mit drei Zustandsgleichungen (PR, SRK, BWRS, CPA, GERG-2008) und Aktivitätskoeffizientmodellen (NRTL, UNIQUAC) durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass das CPA-Modell für binäre CO2-Mischungssysteme die höchste Berechnungsgenauigkeit aufweist, mit einer durchschnittlichen Abweichung von nur 4,75% von den experimentellen Werten. Anschließend wurden die Vorhersagen der Phasenumschlagslinien für CO2/N2, CO2/N2/O2 und CO2/N2/O2/H2O mit dem CPA-Modell durchgeführt, wobei die Berechnung von Taupunkt und Siededruck gegenüber der NIST-Methode eine durchschnittliche Abweichung von weniger als 3,5% aufweist, was darauf hinweist, dass das CPA-Modell eine einfache und genaue Methode für die Berechnung des Phasengleichgewichts in CO2-Mischungssystemen mit Verunreinigungen sein kann.

CO2 mit Verunreinigungen; Phasengleichgewicht; Aktivitätskoeffizientenmodell; Zustandsgleichung