Uso de equações de estado cubicas para estimativas de solubilidade de oleos essenciais e de seus componentes em dioxido de carbono

AUTOR(ES)

Fernando Antonio Cabral

DATA DE PUBLICAÇÃO

1993

RESUMO

Foi desenvolvida uma metodologia para a estimativa da solubilidade de óleos essenciais em dióxido de carbono líquido e supercrltico, empregando uma (mica equação de estado para representar as fases fluidas no equilíbrio. Quatro equações de estado (van der Waals, Redlich-Kwong, Soave e Peng-Robinson) foram testadas. Foi estudada a modelagem matemática dos perfis de concentração e das curvas de extração para o processo de obtenção de óleos essenciais em leito fixo. Foi obtida uma solução analítica para a modelagem no extrator para o caso específico em que a solubilidade "V " e o coeficiente volumétrico de transferência de massa "Ka" podem ser considerados independentes da concentração de óleo no suporte sólido. Para casos diferentes deste, empregou-se a solução numérica para o balanço de massa. Dados de equilíbrio binário entre componentes de óleos essenciais e entre componentes de óleos essenciais e dióxido de carbono foram coletados na literatura. Propriedades críticas e fator acêntrico de componentes de óleos essenciais foram estimados empregando-se a técnica de contribuição de grupos. Valores experimentais destas propriedades foram utilizados para o CO2. Dois programas computacionais foram desenvolvidos, um para cálculo do equilíbrio de fases denominado "ELV" e outro para ajuste de parâmetros de interação binária denominado "Ajuste_ParâmetrosM. Os resultados mostraram que as equações de estado de Soave e de Peng-Robinson são adequadas para o cálculo do equilíbrio de fases entre C02 líquido e supercrltico e componentes de óleos essenciais, enquanto que as equações de van der Waa ls e de Redl ich-Kwong são inadequadas, utilizou-se da equação de Peng-Kobinson para simulação do equilíbrio de fases. A equação de Peng-Robínson predisse a ordem de grandeza da solubilidade de componentes de óleos essenciais em C02, quando se utilizou parâmetros de interação nulos ou ajustados. As condições de temperatura e pressão em que os valores preditos foram piores, situaram-se na região próxima ao ponto critico do solvente, na qual a equação de Peng-Robinson é pior para a predição de propriedades P-V-T. As estimativas da solubilidade de õleos essenciais foram obtidas, considerando o óleo constituído apenas pelos componentes presentes em maior quantidade. A modelagem considerando a solubilidade do óleo em C02 e o coeficiente volumétrico de transferência de massa constantes, foi razoavelmente eficiente para descrever o processo de extração para óleo de cravo, porém ineficiente para descrever o processo para o óleo de pimenta. É importante na modelagem, o conhecimento da composição inicial dos óleos essenciais presentes no material sólido (especiarias).

ASSUNTO(S)

oleos e gorduras equações de estado modelos matematicos

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