Modelagem termodinâmica de equilíbrio de fases de sistemas CO2 + alcoois

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Larissa Maria
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/30428
Resumo: Orientador : Prof. Dr. Marcos Lúcio Corazza
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spelling Pereira, Larissa MariaCorazza, Marcos Lúcio, 1977-Scheer, Agnes de Paula, 1958-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química2021-06-09T19:20:48Z2021-06-09T19:20:48Z2013https://hdl.handle.net/1884/30428Orientador : Prof. Dr. Marcos Lúcio CorazzaCo-orientadora : Profª. Drª. Agnes de Paula ScheerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 08/03/2013Bibliografia : fls. 64-68Àrea de concentração : Termodinâmica Aplicada e Engenharia de Processo de SeparaçãoResumo: Este trabalho tem como objetivo principal a modelagem termodinâmica de equilíbrio de fases dos sistemas associativos CO2(1) + metanol/etanol/pentanol/hexanol(2) com as equações de estado cúbicas de Peng-Robinson com regra de mistura quadrática de van der Waals (PR-vdW2), Peng-Robinson com regra de mistura de Wong-Sandler (PRWS) e Soave-Redlich-Kwong Preditivo (PSRK). Para o cálculo do equilíbrio de fases dos sistemas de interesse foi desenvolvido um algoritmo estocástico baseado na teoria da distância ao plano tangente, o qual fornece uma estimativa inicial consistente e de alta convergência para o cálculo dos pontos de saturação. Este trabalho apresenta também dados de equilíbrio líquido-vapor (ELV), equilíbrio líquido-líquido (ELL) e equilíbrio líquido-líquido-vapor (ELLV) medidos para os sistemas CO2(1) + pentanol(2) e CO2(1) + hexanol(2). Os experimentos foram realizados em uma célula de equilíbrio de fases de volume variável em uma faixa de temperaturas de 303,15 K e 373,15K e pressão até 26MPa. Para os sistemas medidos, foram observadas transições líquidovapor (LV), líquido-líquido (LL) e líquido-líquido-vapor (LLV) para o sistemas CO2(1) + hexanol(2) e somente transições LV para o sistema CO2(1) + pentanol(2). De acordo com os resultados obtidos, pode-se observar que os dados experimentais foram modelados com sucesso quando utilizada a estimativa inicial prevista pelo algoritmo de inicialização desenvolvido. A utilização deste algoritmo auxiliou os modelos a preverem a região de equilíbrio líquido-líquido (ELL) existente a baixas temperaturas (298,15K e 303,15K) do sistema CO2(1) + hexanol(2). Os dados experimentais dos sistemas CO2 + álcoois foram satisfatoriamente modelados usando PR-vdW2, PR-WS e PSRK, sendo que o modelo termodinâmico PR-WS foi o que melhor correlacionou os dados experimentais dos sistemas.Abstract: The main objective of this work is the thermodynamic modeling of phase equilibrium for the associative systems CO2(1) + methanol/ethanol/pentanol/hexanol (2) using the cubic equation of state of Peng-Robinson with van der Waals mixing rule (PR-vdW2), Peng-Robinson with Wong-Sandler mixing rule (PR-WS) and Predictive Soave- Redlich-Kwong (PSRK). In order to obtain an efficient procedure for phase equilibrium calculations, a stochastic algorithm based on the Gibbs tangent plane distance was developed and proposed as initial guess for the saturation point calculations. Furthermore vapor-liquid equilibrium (VLE), liquid-liquid equilibrium (LLE) and vapor-liquid-liquid equilibrium were measured for CO2(1) + pentanol(2) and CO2(1) + hexanol(2) systems. The experiments were carried out in a high pressure variablevolume view cell in temperatures from 303.15K to 373.15 K for both binary systems and pressures up to 26 MPa. For the CO2(1) + hexanol(2) system vapor-liquid (VL), liquid-liquid (LL) and vapor-liquid-liquid (VLL) phase transitions were observed, whereas for the system CO2(1) + pentanol(2) just vapor-liquid (VL) phase transitions were observed. According to the results the experimental data were satisfactorily modeled when an adequate initial guess was used in the phase equilibrium calculations. The initialization algorithm proposed in this work was efficient mainly in the liquidliquid predictions at low temperatures (298.15K e 303.15K) for the system CO2(1) + hexanol(2). Experimental data were satisfactorily modeled using the PR-vdW2, PR-WS and PSRK models, where PR-WS provide the best fitting of the experimental data.xii, 96f. : il., tabs., grafs.application/pdfDisponível em formato digitalTesesÁlcooisEquilíbrio termodinâmicoEquilibrio quimicoEngenharia QuímicaModelagem termodinâmica de equilíbrio de fases de sistemas CO2 + alcooisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - LARISSA MARIA PEREIRA.pdfapplication/pdf4011455https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/30428/1/R%20-%20D%20-%20LARISSA%20MARIA%20PEREIRA.pdf611407efd71c21026542f9f078cca691MD51open accessTEXTR - D - LARISSA MARIA PEREIRA.pdf.txtExtracted Texttext/plain171434https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/30428/2/R%20-%20D%20-%20LARISSA%20MARIA%20PEREIRA.pdf.txt2da15bc6b07213abce1741a811fa716dMD52open accessTHUMBNAILR - D - LARISSA MARIA PEREIRA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1129https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/30428/3/R%20-%20D%20-%20LARISSA%20MARIA%20PEREIRA.pdf.jpgaf0d2610b8f45ba9693995f6c8fc0b39MD53open access1884/304282021-06-09 16:20:49.057open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/30428Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-06-09T19:20:49Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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