Aplicacion De La Ecuacion Nrtl Sistema Agua + Metanol
Páginas: 6 (1447 palabras)
Publicado: 24 de septiembre de 2011
APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN NON RANDOM TWO LIQUID (NRTL) EN EL ANÁLISIS DEL SISTEMA AGUA + METANOL:
ANDRÉS SOLANO ARIAS
2007269088
INTRODUCCION
La ecuación NRTL (non Random Two Liquid) postulada por Renon y Prausnitz 1968 comprende una serie de parámetros específicos, los cuales ajustados en conjunto permiten la representación de sistemas liquido-liquido´, vapor-liquido,vapor-liquido-liquido, extendiéndose también a la predicción del equilibrio de fases en sistemas multicomponentes a partir de equilibrios binarios, sin la necesidad de incluir parámetros adicionales. La finalidad de la ecuación NRTL es encontrar los coeficientes de actividad que describen la interacción química de una sustancia, en este caso el de un sistema binario o multicomponente, estimando su comportamientopara lo cual se vale de su practicidad en la evaluación e implementación de sistemas en los cuales la fase liquida está compuesta por dos líquidos inmiscibles.
Para comprender la importancia de la determinación de los coeficientes de actividad, es necesario evaluar el concepto de los iones activos; lo que significa que estos pueden llegar a desempeñar un verdadero papel en una reacciónquímica, siendo un ejemplo de esta situación, la unión entre los iones, para generar la precipitación de una sustancia.
El conocimiento de la variación con la temperatura y la composición de la actividad del componente o el coeficiente de actividad son de importancia cuando se requiere dar una solución termodinámica. Esto es necesario para la determinación de la energía de Gibbs molar parcial de lamezcla de los componentes, que a su vez es necesaria para la determinación del estado de equilibrio de cualquier reacción química que implica el componente estudiado en la solución sólida; finalmente agregando que la versatilidad de este modelo permite además utilizarlo en la evaluación de presiones de vapor y temperaturas de burbuja de azeótropos.
RESUMEN
El siguiente es un ejercicio deaplicación para el desarrollo y análisis de la ecuación NRTL para el sistema binario acetona + metanol.
Inicialmente se hace necesaria la adquisición de datos fundamentales para el desarrollo del ejercicio, consistentes en el cálculo de los parámetros de la ecuación NRTL (b12, b21, α, G12, G21, ʎ12, ʎ21) así como la fracción molar de los componentes (i, j), la temperatura y la presión a trabajar.Posterior a esto, se realiza el cálculo de la energía libre de Gibbs en exceso, la actividad química y el cálculo de los coeficientes de actividad, siendo esto último, la finalidad de la ecuación NRTL.
Ya que el análisis de los datos obtenidos es de suma importancia, estos datos son graficados de la siguiente manera:
* Energía de Gibbs Vs fracción molar de la acetona
* Coeficientesde actividad (1, 2) Vs fracción molar de la acetona.
* Actividad química (1, 2) Vs fracción molar de cada componente
Por último, calculamos las propiedades físicas de los componentes (presión de vapor, temperatura de ebullición), con la ecuación de ANTOINE y graficamos finalmente los siguientes datos:
* °T Vs fracción molar (X, Y) de la acetona.
* Comportamiento de la fracción YVs la fracción X.
ECUACIONES NRTL PARA DESARROLLAR:
* La constante universal de los gases R = 1.98717 cal/mol °K
* La temperatura está dada en °K.
* ʎ12, ʎ21 son parámetros adimensionales.
* α es el coeficiente de no aleatoriedad.
* G12, G21 son parámetros adimensionales, al igual que los coeficientes de actividad y la energía libre de Gibbs en exceso.
* Ecuación deANTOINE para determinar la presión de vapor de los componentes:
LOG10P=A- B(T+C)
Donde la temperatura está en kelvin y la presión en bares.
* Ecuación de ANTOINE para determinar la temperatura de ebullición de los componentes:
T= BA- LOG10P-C
Donde la temperatura está en kelvin y la presión en bares.
APLICACION DE LA ECUACIÓN NRTL (SISTEMA ACETONA + METANOL).
SE TIENE EL SISTEMA...
ANDRÉS SOLANO ARIAS
2007269088
INTRODUCCION
La ecuación NRTL (non Random Two Liquid) postulada por Renon y Prausnitz 1968 comprende una serie de parámetros específicos, los cuales ajustados en conjunto permiten la representación de sistemas liquido-liquido´, vapor-liquido,vapor-liquido-liquido, extendiéndose también a la predicción del equilibrio de fases en sistemas multicomponentes a partir de equilibrios binarios, sin la necesidad de incluir parámetros adicionales. La finalidad de la ecuación NRTL es encontrar los coeficientes de actividad que describen la interacción química de una sustancia, en este caso el de un sistema binario o multicomponente, estimando su comportamientopara lo cual se vale de su practicidad en la evaluación e implementación de sistemas en los cuales la fase liquida está compuesta por dos líquidos inmiscibles.
Para comprender la importancia de la determinación de los coeficientes de actividad, es necesario evaluar el concepto de los iones activos; lo que significa que estos pueden llegar a desempeñar un verdadero papel en una reacciónquímica, siendo un ejemplo de esta situación, la unión entre los iones, para generar la precipitación de una sustancia.
El conocimiento de la variación con la temperatura y la composición de la actividad del componente o el coeficiente de actividad son de importancia cuando se requiere dar una solución termodinámica. Esto es necesario para la determinación de la energía de Gibbs molar parcial de lamezcla de los componentes, que a su vez es necesaria para la determinación del estado de equilibrio de cualquier reacción química que implica el componente estudiado en la solución sólida; finalmente agregando que la versatilidad de este modelo permite además utilizarlo en la evaluación de presiones de vapor y temperaturas de burbuja de azeótropos.
RESUMEN
El siguiente es un ejercicio deaplicación para el desarrollo y análisis de la ecuación NRTL para el sistema binario acetona + metanol.
Inicialmente se hace necesaria la adquisición de datos fundamentales para el desarrollo del ejercicio, consistentes en el cálculo de los parámetros de la ecuación NRTL (b12, b21, α, G12, G21, ʎ12, ʎ21) así como la fracción molar de los componentes (i, j), la temperatura y la presión a trabajar.Posterior a esto, se realiza el cálculo de la energía libre de Gibbs en exceso, la actividad química y el cálculo de los coeficientes de actividad, siendo esto último, la finalidad de la ecuación NRTL.
Ya que el análisis de los datos obtenidos es de suma importancia, estos datos son graficados de la siguiente manera:
* Energía de Gibbs Vs fracción molar de la acetona
* Coeficientesde actividad (1, 2) Vs fracción molar de la acetona.
* Actividad química (1, 2) Vs fracción molar de cada componente
Por último, calculamos las propiedades físicas de los componentes (presión de vapor, temperatura de ebullición), con la ecuación de ANTOINE y graficamos finalmente los siguientes datos:
* °T Vs fracción molar (X, Y) de la acetona.
* Comportamiento de la fracción YVs la fracción X.
ECUACIONES NRTL PARA DESARROLLAR:
* La constante universal de los gases R = 1.98717 cal/mol °K
* La temperatura está dada en °K.
* ʎ12, ʎ21 son parámetros adimensionales.
* α es el coeficiente de no aleatoriedad.
* G12, G21 son parámetros adimensionales, al igual que los coeficientes de actividad y la energía libre de Gibbs en exceso.
* Ecuación deANTOINE para determinar la presión de vapor de los componentes:
LOG10P=A- B(T+C)
Donde la temperatura está en kelvin y la presión en bares.
* Ecuación de ANTOINE para determinar la temperatura de ebullición de los componentes:
T= BA- LOG10P-C
Donde la temperatura está en kelvin y la presión en bares.
APLICACION DE LA ECUACIÓN NRTL (SISTEMA ACETONA + METANOL).
SE TIENE EL SISTEMA...
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