bachelorThesis
Ajuste de parâmetros termodinâmicos experimentais de pressão e temperatura de equilíbrio da água e do etanol ao modelo de peng-robinson
Fitting of experimental thermodynamic parameters of pressure and equilibrium temperature of water and ethanol to the peng-robinson model
Registro en:
ARAÚJO, Leysa Silva Guedes de. Ajuste de parâmetros termodinâmicos experimentais de pressão e temperatura de equilíbrio da água e do etanol ao modelo de peng-robinson. Orientador: André Anderson Costa Pereira. 2022. 53f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
Autor
Araújo, Leysa Silva Guedes de
Resumen
In general, the chemical industry uses the knowledge of the behavior of physicalchemical parameters, especially those of equilibria between phases (for example:
liquid-vapor) to understand the processes applied in unit operations such as distillation.
In these operations, water and ethanol are widely inserted. Either in their production or
purification. In this perspective, the present work aims to adjust the parameters of the
Peng-Robinson thermodynamic model to the experimental data of liquid-vapor
equilibrium (VLE) obtained through the Othmer Ebulliometer in a system containing
pure substances: water and ethanol. This was done by taking into account saturation
pressure calculations and interactions performed by supplements of M. S. Excel (the
libraries OCTOPUS and XSEOS) using the phi-phi approach. From the results
obtained, the parameters fitted to the Peng-Robinson model showed inadequate
behavior in predicting these vapor pressures, presenting as mean absolute deviation of
the vapor pressure, 5.82% for water and 3.13% for ethanol. However, it was observed
that the lower the pressure to which the system is subjected the greater the deviation
from ideality. Thus, the adjustments may present greater consistency if used for
conditions close to reality. De modo geral, a indústria química utiliza do conhecimento do comportamento dos
parâmetros físico-químicos, principalmente os de equilíbrios entre fases (por exemplo:
líquido-vapor) para a compreensão dos processos aplicados nas operações unitárias,
como a destilação. Nestas operações, a água e o etanol estão amplamente inseridos, seja
na produção ou purificação deles. Nesta perspectiva, o presente trabalho tem como
objetivo o ajuste de parâmetros do modelo termodinâmico Peng-Robinson aos dados
experimentais de equilíbrio líquido-vapor (ELV) obtidos através do Ebuliômetro de
Othmer em sistema contendo substâncias puras: água e etanol. Para isto, foi levado em
consideração cálculos de pressões de saturação e interações realizadas por suplementos
do M. S. Excel (as bibliotecas OCTOPUS e XSEOS) utilizando a abordagem phi-phi.
A partir dos resultados obtidos, os parâmetros ajustados para o modelo Peng-Robinson
demonstraram inadequado comportamento na predição destas pressões de vapor,
apresentando como desvio médio absoluto da pressão de vapor, 5,82% para água e
3,13% para o etanol. Entretanto, foi observado que quanto menor a pressão a qual o
sistema está submetido maior o desvio da idealidade. Deste modo, os ajustes podem
apresentar maior consistência se empregados para condições próximas a realidade.