TESTES DE CONSISTÊNCIA TERMODINÂMICA NA ANÁLISE DE DADOS EXPERIMENTAIS DE EQUILÍBRIO DE FASES EM SISTEMAS BINÁRIOS

  • Pedro Felipe Arce-Castilho USP
Palavras-chave: Consistência termodinâmica, Equilíbrio de fases, Equações cúbicas de Estado

Resumo

Do ponto de vista da termodinâmica, nem todos os dados experimentais de equilíbrio líquido-vapor de sistemas binários e ternários que constam na literatura são válidos. O teste de consistência termodinâmica é o método mais eficiente para determinar a veracidade ou não destes dados. Este trabalho visa aplicar o método de consistência termodinâmica a dados obtidos em experimentos de equilíbrio líquido-vapor, previamente selecionados e analisados, utilizando o modelo termodinâmico (equação cúbica de estado) de Peng-Robinson. Os dados experimentais foram submetidos aos testes de consistência termodinâmica fazendo-se uso de métodos numéricos e linguagens computacionais. Dados experimentais de vários sistemas binários de equilíbrio líquido-vapor foram analisados, dentre os quais encontrou-se dados considerados termodinamicamente consistentes e alguns inconsistentes. As análises comprovam que nem todos os dados experimentais de equilíbrio líquido-vapor encontrados na literatura são confiáveis e que deve-se analisar a certeza de tais valores antes de fazer uso deles.

Referências

ARCE, P.F. Modelagem e Computação do Equilíbrio Multifásico de Fluidos e Fenômenos Críticos em Solubilidades de Polímeros em Misturas de Dióxido de Carbono Supercrítico + Co-solvente. Primeiro Relatório: Doutorado em Engenharia Química. Faculdade de Eng. Química, UNICAMP, SP, Brasil, 2003.

KAYUKAWA, Y.; FUJII, K.; YUKISHIRO, Y. Vapor-Liquid Equlibrium (VLE) Properties for the Binary Systems Propane (1) + n-Butane (2) and Propane + Isobutane (3). J. Chem. Eng. Data, v. 50, p. 579-582, 2005.

LIEBERMANN, E.; FRIED, V. Thermodynamic Consistency Test Methods. Ind. Eng. Chem. Fundam., v.11, p. 280-281, 1972.

MAIA DE OLIVEIRA, H. N.; BEZERRA LOPES, F. W.; DANTAS NETO, A. A.; CHIAVONE-FILHO, O. Vapor-Liquid Equilibria for Pentane + Dodecane and Heptane + Dodecane at Low Pressures. J. Chem. Eng. Data, v. 47, p. 1384-1387, 2002.

MARTINEZ-SORIA, V.; PEÑA, M. P.; MONTON, J. B. Vapor-Liquid Equlibrium for the Binary Systems tert-Butyl Alcohol + Toluene, + Isoctane, and + Methylcyclohexane at 101.3 kPa. J. Chem. Eng. Data, v. 44, p. 148-151, 1999.

McDERMOTT, C.; ELLIS, S.R.M. A Multicomponent Consistency Test. Chem. Eng. Sci., v. 20, p. 293-296, 1965.

MERLT, I. Liquid-vapor equilibrium. Il Phase equilibria in the ternary system ethyl acetate – etanol – water. Collect. Czech. Chem. Commun., v. 37, p. 366-374, 1972.

PENG, D.Y.; ROBINSON, D. B. A new two-constant equation of state. Ind. Eng. Chem. Fundam., v. 15, p. 59-64, 1976.

RAMAN, R. Chemical Process Computations. Ed. Elsevier Applied Science Publishers, New York, 1985.

RODRIGUES, W. L.; MATTEDI, S.; ABREU, J. C. N. Experimental Vapor-Liquid Equilibria Data for binary mixtures of xylene isomers. J. Chem. Eng., v. 22, p. 453-652, 2005.

SMITH, J. M.; VAN NESS, H. C.; ABOTT, M. M. Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química, 7a Ed., Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora, 2007.

STEWART, J. Cálculo, 4a Ed., Thomson Learning, Vol I, 2002.

VALDERRAMA, J. O. The state of the cubic equations of state, Ind. Eng. Chem. Research, v. 42, p. 1603-1618, 2003.

WALAS, S.M. Phase Equilibria in Chemical Engineering. 1a Ed., Butterworth Publishers, Massachusetts, 1985.

YANG, C.; ZHANG, P.; QIN, Z.; FENG, Y.; ZENG, H.; SUN, F. Isobaric Vapor-Liquid Equilibrium for the Binary Systems (Diethylmine + Ethanol), (Ethanol + N,N-Diethylethanolamine), and (Diethylamine + N,N-Diethylethanolamine) at p = (80.0 and 40.0) kPa. J. Chem. Eng. Data, v. 59, p. 750-756, 2014.

ZHANG, Y.; GONG, M.; ZHU, H.; WU, J. Vapor-Liquid Equilibrium Data for the Ethane + Trifluoromethane System at Temperatures from (188.31 to 243.76) K. J. Chem. Eng. Data, v. 51, p. 1411-1414, 2006.

Publicado
20/04/2015
Seção
Tecnologia e Ciência