Viscosidade de misturas envolvendo alcoóis de cadeia curta e composto graxos: obtenção de novos parâmetros para o modelo UNIFAC-VISCO

• Autor(a) principal: Granero, Maira Guiraldeli
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-20112012-153707/
• topic: Fatty systems; Modelagem; Modeling; Predição; Prediction; Sistemas graxos; UNIFAC-VISCO; UNIFAC-VISCO; Viscosidade; Viscosity

A obtenção de dados de viscosidade, é fundamental para o projeto de equipamentos, tubulações e otimização de processos, já que esta propriedade afeta tanto a perda de energia por atrito em fluidos, como os mecanismos de transferência de calor e de massa. O presente trabalho de Mestrado teve como objetivo medir experimentalmente dados de viscosidade para misturas formadas por ácidos graxos comerciais e solventes alcoólicos de diferentes tamanhos de cadeia carbônica (etanol, 2-propanol, 1-butanol, 1-pentanol e 1-hexanol), com ou sem a adição de água, variando-se a temperatura desde o ponto de fusão do composto graxo até o ponto de ebulição de cada solvente. Estes dados foram agrupados aos dados experimentais de viscosidades de misturas de triacilgliceróis (TAG) e ácidos graxos (AG) já disponíveis na literatura, para a obtenção de parâmetros de interação entre os grupos funcionais formadores dos componentes presentes nos sistemas estudados, utilizando-se o modelo de contribuição de grupos UNIFAC-VISCO. Em uma primeira abordagem, apenas os parâmetros inexistentes na literatura foram ajustados, obtendo-se um erro relativo médio igual a 10,21 %. A modelagem também foi realizada ajustando-se todos os parâmetros de interação, incluindo os já publicados, obtendo-se nesta segunda abordagem, um erro relativo médio igual a 7,54 %. A capacidade preditiva dos parâmetros obtidos foi testada em misturas semelhantes, formadas por óleos vegetais ou gordura animal, ácidos graxos e solventes alcoólicos, cujas viscosidades também foram determinadas neste trabalho, porém não fizeram parte do banco de dados utilizado na modelagem. Os resultados obtidos foram comparados aos de outros modelos para o cálculo de viscosidades de misturas conhecidos da literatura, dentre eles, a Regra de Kay, o Modelo de Kendall e Monroe e o Modelo CG-UNIMOD. Para fins comparativos, este conjunto de dados também foi ajustado a equação de Grunberg-Nissan, da qual foram obtidos parâmetros de interação entre os componentes das misturas. Os testes preditivos mostraram que o modelo UNIFAC-VISCO proporcionou os menores erros relativos para a maioria das misturas estudadas, porém ainda bastante elevados em alguns casos. Por outro lado, o Modelo de Grunberg-Nissan proporcionou erros relativos bem menores, o que era esperado, uma vez que as viscosidades de cada sistema foram correlacionadas pelo modelo.