于1968年，Renon和Prausnitz（AIChE J. 1968, 14(1): 135）根據(jù)局部組成概念提出了NRTL（Non-Random Two Liquids，非隨機(jī)兩流體）方程，在關(guān)聯(lián)局部組成與總體組成的Boltzmann型方程中引入了一個(gè)能反映體系特征的非隨機(jī)參數(shù)α₁₂。但與Wilson方程不同的是，NRTL方程可同時(shí)適用于部分互溶及完全互溶系統(tǒng)。

NRTL方程的溶液超額自由焓表達(dá)式為：

                                              (1)

由此得到的活度系數(shù)方程為：

            (2)

                             (3)

                      (4)

其中g_ji的含義與Wilson方程中λ_ji相似，表示i–j兩種不同分子間相互作用的能量參數(shù)；參數(shù)α_ji與混合物中的非隨機(jī)性有關(guān)，當(dāng)α_ji為零時(shí)，混合物完全隨機(jī)。對(duì)于二元系統(tǒng)，α_ji即為α₁₂或α₂₁，且α₁₂ = α₂₁。Renon等根據(jù)相似化學(xué)理論，通過(guò)整理大量二元系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)α₁₂變化約從0.20至0.47，并可根據(jù)溶液的不同類型設(shè)置不同的α₁₂值。當(dāng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏時(shí)，α₁₂的值常可任意規(guī)定，典型的選擇是α₁₂=0.3。另外，在NRTL模型中，能量參數(shù)也可表達(dá)成為溫度的函數(shù)，此取決于所研究體系的復(fù)雜性。