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近年来,由于CO2等温室气体的大量排放,全球气候变得越来越暖。为此,科学家们提出了一种最为有效和最具可行性的碳捕集与封存技术。深部盐水层因分布广、面积大、埋存CO2时间长,具有巨大的埋存潜力,成为最佳选择地之一。对此技术来说,H2O-CO2-盐体系的密度是一个非常重要的物理化学参数,因而建立一个CO2地质储存条件下(一般小于200℃和500 bar)的H2O-CO2-盐体系的密度模型,显得非常必要。首先,在Mao and Duan(2008)的氯化物-水体系密度模型基础上,按照Pitzer电解质理论建立了二元硫酸盐-水(Li2SO4-H2O、Na2SO4-H2O、K2SO4-H2O、MgSO4-H2O)体系的密度模型,相应的参数由最小二乘法获得。与可靠的实验数据相比,对于Li2SO4-H2O、Na2SO4-H2O、K2SO4-H2O、MgSO4-H2O体系,平均密度误差分别为0.046%、0.036%、0.051%、0.038%。由密度模型计算的无限稀表观摩尔体积均在文献给出值的范围之内,进一步说明了此模型的可靠性。然后,根据Young and Smith(1954)混合法则,建立了一个预测性的混合水-盐(H2O,Li+,Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Cl-,SO42-)体系的密度模型。与多组分水-盐体系的密度实验数据相比,平均密度误差基本上在千分之一以内。同时,在H2O的IAPSW97方程(Wagner et al.,2000)的启示下,建立了一个CO2纯流体的Gibbs自由能方程形式的密度解析模型,适用范围为216.592~623.15 K,0~1000 bar。最后,根据Duan et al.(2008)方法,重新拟合了H2O-CO2体系中液相密度模型的参数,计算出的密度更为精确,平均密度误差为0.083%。采用一种近似方法:CO2在水中的表观摩尔体积与CO2在水-盐体系中的表观摩尔体积相等,把以上的密度模型扩展到多组分H2O-CO2-LiCl/KCl/MgCl2/CaCl2/Li2SO4/Na2SO4/K2SO4/MgSO4体系。与H2OCO2-NaCl体系的密度实验数据相比,平均密度误差为0.179%。由于缺乏其它多组分H2OCO2-盐体系的实验数据,未来的实验工作可集中于这些体系,进一步验证此模型的有效性。