Determinação de Dados de Equilíbrio Líquido-Vapor para Sistemas Hidrocarbonetos e Desenvolvimento de uma Nova Célula Dinâmica / Determination of Vapor Liquid Equilibrium Data for Hydrocarbon Systems and Development of a New Dynamic Cell

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

No presente trabalho são inicialmente estabelecidas as relações termodinâmicas fundamentais que governam o equilíbrio entre fases, sendo apresentados os modelos utilizados para a descrição do comportamento não ideal das fases líquidas e vapor em condições de baixas pressões. Este trabalho visou a determinação de dados de equilíbrio líquido-vapor (ELV) para uma série de misturas de hidrocarbonetos alifáticos saturados multicomponentes preparadas sinteticamente a partir de substâncias com grau P.A., e o desenvolvimento de uma nova célula dinâmica com circulação da fase vapor. Os dispositivos e os procedimentos experimentais são descritos e aplicados para a determinação destes dados de ELV. Dados de ELV isobáricos foram determinados, através de um ebuliômetro Fischer de circulação das fases líquida e vapor, para os sistemas pentano + dodecano, heptano + dodecano, decano + dodecano. Através das duas novas células dinâmicas especialmente projetadas, de fácil operação e baixo custo, com circulação da fase vapor, os sistemas heptano + decano + dodecano, acetona + água, tween 20 + dodecano, fenol + água e curva de destilação de uma gasolina sem aditivo foram estudados experimentalmente. As composições das fases em equilíbrio foram encontradas por densimetria, cromatografia e analisador de carbono orgânico total. Curvas de calibração de densidade versus composição foram preparadas a partir de misturas sintéticas e avaliados os comportamentos de seus volumes de excesso. Os dados de ELV obtidos experimentalmente para os sistemas aquosos e hidrocarbonetos foram submetidos a testes de consistência termodinâmica, bem como os dados obtidos da literatura para outros sistemas binários, principalmente no banco de dados DDB (Dortmund Data Bank), utilizando a equação de Gibbs-Duhem, obtendo uma série de dados com consistência satisfatória. Os resultados dos testes de consistência termodinâmica, obtidos para os sistemas binários e ternário, foram avaliados em termos de desvios para aplicações tais como desenvolvimento de modelos. Posteriormente, esses conjuntos de dados (testados e aprovados) foram usados no programa KijPoly para a determinação dos parâmetros binários kij das equações de estado cúbicas de Peng-Robinson original e com a função alfa expandida. Os parâmetros obtidos podem ser aplicados para simulação das condições de Humberto Neves Maia de Oliveira Tese de Doutorado PPGEQ/PRH-ANP 14/UFRN reservatórios de petróleo e dos vários processos de destilação encontrados na indústria petroquímica, através de simuladores. Os dois novos projetos de células dinâmicas usaram equipamentos de tecnologia nacional para a determinação de dados de ELV foram bem sucedidos, demonstrando eficiência e baixo custo. Sistemas multicomponentes e com componentes de diferentes pesos moleculares, e até em concentrações diluídas foram e podem ser estudados nessas células de ELV desenvolvidas

ASSUNTO(S)

densimetria engenharia quimica equilíbrio de fases hidrocarbonetos projeto de células dinâmicas modelos termodinâmicos

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