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Determinação do comportamento volumetrico e do equilibrio de fases de sistemas contendo compostos associativos usando as equações de estado de redlich-kwong-soave e peng-robinson modificadas por meio da abordagem quimica

by Silva Santos, Francisleo Luis

Abstract (Summary)
O conhecimento de propriedades físico-químicas e do comportamento das fases é fundamental no projeto, operação e otimização de processos industriais. Em virtude da dificuldade e do alto custo de obtenção de dados experimentais em grandes faixas de temperatura, pressão e composição, são utilizados modelos para correlacionar ou eventualmente predizer esses dados. Um grupo de substâncias para o qual os modelos tradicionais, como as equações de estado, não conseguem uma boa precisão são os compostos auto-associativos. Definemse compostos auto-associativos como aqueles cujas moléculas são capazes de se associar em agregados por meios de ligações (ou pontes) de hidrogênio, como os álcoois, os ácidos carboxílicos e a água. O objetivo deste trabalho é apresentar uma incorporação dos efeitos da auto-associação na modelagem termodinâmica, permitindo que se obtenha um modelo mais realístico e flexível, que correlaciona bem dados experimentais. Para isso é utilizada a abordagem química em conjunto com equações de estado do tipo van der Waals. Conforme o modelo desenvolvido, o fluido associativo puro é considerado uma mistura do seu monômero com um multímero mais representativo, existindo apenas uma reação de associação para o composto puro. Os parâmetros a e b da equação de estado são relacionados ao numero de moléculas deste multímero e são utilizadas as constantes críticas de hidrocarbonetos para a determinação do valor destes parâmetros para o monômero. A regra de mistura utilizada é quadrática para o parâmetro atrativo e linear para o repulsivo. O numero de moléculas no multímero mais representativo foi determinado a partir de regressão de dados de pressão de vapor do componente puro. A partir das considerações acima, obtém-se uma modificação das equações de estado de Redlich-Kwong-Soave e Peng-Robinson. Esta modificação é facilmente estendida para misturas contendo compostos inertes, isto é, aqueles que não tem a capacidade de associar-se e também para misturas em que ocorre solvatação (associação cruzada) ou em que existem dois ou mais compostos associativos, sendo a facilidade no cálculo que envolva esses tipos de misturas a grande contribuição deste trabalho. A aplicação do modelo a misturas mostra uma melhora sensível na correlação de dados de equilíbrio líquido-vapor e na predição dos azeótropos existentes nestas misturas, assim como a obtenção de parâmetros de interação binária próximos a zero
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Bibliographical Information:

Advisor:Rahoma Sadeg Mohamed; Rahoma Sadeg Mohamed [Orientador]; Pedro de Alcantara Pessoa Filho; Martin Aznar

School:Universidade Estadual de Campinas

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Pontes de hidrogenio

ISBN:

Date of Publication:12/19/2003

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