4 Equivalencia

Ingeniería Química - Univ. Valladolid

Equilibrio entre fases

Tema 4a :

Equilibrio entre fases

• Introducción: tipos de equilibrio y aplicaciones relacionadas. • Equilibrio líquido-vaporbinario: • Soluciones ideales: • Descripción y cálculo. • Mezclas reales (descripción): • Diagramas Txy, xy, Pxy, PTxy, PT . • Desviaciones de la idealidad: azeótropos, inmiscibilidad, ...Termodinámica Aplicada – 2005/06

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Equilibrio entre fases

EQUILIBRIOS

• ELV •Líquido-Vapor • Gas-Líquido (solubilidad de gases en líquidos) •Psicrométrico (gas insoluble-liquido volátil) • ELL • Binario (miscibilidad parcial) • Multicomponente • ESL • Binario (fusión/solubilidad) • Multicomponente (fusión/solubilidad)

APLICACIONES

• Aparición defases indeseable. • Se persigue la aparición de fases: • ELV • Rectificación, • Gas-líquido : absorción. • Psicrométrico: acondicionamiento enfriamiento agua con aire • ELL: extracción líquido-líquido• ESL : Cristalización, extracción, fusión por zonas

Termodinámica Aplicada – 2005/06

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Equilibrio entre fases

EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR(Soluciones Ideales)
P,T y1,y2 x1,x2 L V • Regla de las fases: L = C + 2 - F • 2 fases, 2 componentes → L = 2 • Cálculos: • x,P → T,y (temperatura del punto de burbuja) • x,T → P,y (presión del punto deburbuja) • y,P → T,x (temperatura del punto de rocío) • y,T → P,x (presión del punto de rocío) • P,T → x,y (escisión líquido-vapor o flash) • Soluciones ideales → Ley de Raoult: • Deben cumplir, también:x1 P
Sat 1

Pi = xi Pi
Sat 2

Sat

Pi Sat (para cada comp.) → y i = xi PT

+ x2 P

= PT

⎛ ⎜ multicomp. → ⎜ ⎝

∑P
i =1

n

i

= PT →

∑x
i =1

n

i

Pi

Sat

⎞ =PT ⎟ ⎟ ⎠

⎧ z i N = xi L + y i V ( cada comp.)⎫ • Y, en el caso del flash , además, el balance de materia: ⎨ ⎬ N = L +V ⎭ ⎩

• Solo se cumple para mezclas sin interacciones apreciables y bajas...