Fasediagrammen van kooldioxide, stikstof en hun mengsels met verschillende hoeveelheden stikstof (bijv. 5 mol%, 10 mol N2) werden met hoge nauwkeurigheid berekend met het NIST Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties database programma REFPROP® tot 200 bar, evenals dichtheid-druk diagrammen.
Naast het gebruik van kooldioxide als oplosmiddel voor superkritische vloeistofextractie, is er toenemende belangstelling voor de fysisch-chemische eigenschappen van CO2 nu Carbon dioxide Capture and Storage (CCS) een belangrijke rol begint te spelen bij het beperken van antropogene emissies van CO2 in de atmosfeer. Daarom zijn CO2-verwerkings- en -pijplijntechnologieën van groot commercieel belang geworden, vooral in de context van toekomstige ondergrondse opslag van CO2.
Als voorbeeld werd het CO2-compressieproces met gasscheidingsmembraan bij afvang na verbranding gesimuleerd met PRO/II® software. Met behulp van verschillende toestandsvergelijkingen werden fasediagrammen van verschillende CO2-N2 gasmengsels berekend en vergeleken met de eerder genoemde nauwkeurige resultaten van de berekening van thermodynamische en transporteigenschappen. Dit type validatie is zeer nuttig voor de analyse van procestechnieken.
Verder onderzoek in verband met het compressieproces werd uitgevoerd voor de verschillende CO2-gasmengsels, die worden gegenereerd uit het afvangproces met behulp van het membraan van de gasscheiding. De specifieke energie van het compressieproces werd voor elk gasmengsel geanalyseerd. Het energieverbruik en de toestand van de gecomprimeerde verbindingen worden sterk beïnvloed door de N2-samenstelling in het mengsel.
De onzuiverheden in uit meerdere componenten bestaande CO2-mengsels variëren sterk naargelang van de verschillende afvangtechnologieën. De berekening van betrouwbare fasediagrammen van CO2-mengsels geeft richtlijnen voor de optimalisatie van compressie-, pijpleidingtransport-, en opslagprocessen.