Medidas de equilibrio de fase y modelos para un sistema ternario (dióxido de carbono + etanol +acido palmítico)

Medidas de equilibrio de fase y modelos para un sistema ternario
(Dióxido de Carbono + Etanol +Acido Palmítico)

Resumen

Este trabajo reporta medidas de equilibrio de fase para un sistema ternario (Dióxido de Carbono + Etanol +Acido Palmítico). La motivación de esta investigación se basa en el hecho de que el acido palmítico es el mayor componente de varios aceites vegetales. Además, losdatos de equilibrio para el acido palmítico en dióxido de carbono usando etanol como co-solvente son escasos en la información.

Los experimentos de equilibrio de fase fueron realizados usando presiones altas y volúmenes variables en relación a rangos de temperatura de (303 a 343) ºK, presiones arriba de los 20 MPa. Y fracciones molares de acido palmítico desde 0.0199 a 0.2930. Las transiciones,Vapor, líquido solido-fluido fueron visualmente observadas por el sistema estudiado. La ecuación de estado de Peng Robinson, con la clásica regla cuadrática de mezclado de Van der Waals, fueron empleadas para modelos termodinámicos del sistema investigado con una satisfactoria correspondencia entre los experimentos y los valores calculados.

Introducción

Se sabe que el comportamiento defase (datos de equilibrio) presenta una considerable importancia para el modelado, optimización y diseño del proceso tales como la extracción critica, las reacciones en el medio critico, procesos de separación de varias presiones altas y técnicas de formación de micro-partículas como expansión rápida de una solución critica (RESS), procesos de gas anti-solvente (GAS), y anti-solventes críticos(SAS), entre otros. Aunque los modelos termodinámicos son útiles para describir el comportamiento de fase y reducir el número de puntos de datos necesarios para representar el sistema estudiado, los resultados de la experimentación aun son importantes para determinar el comportamiento de fase y son necesarios para ajustar los parámetros de interacción del modelo.

Varios extractos de aceite vegetalestales como aquellos desde la semilla del algodón, semilla de sésamo, girasol, olivo, y maíz. Y también la cascara de plátano, entre otros, contienen ácidos grasos saturados y polinsaturados tales como acido linoleico, y acido palmítico, respectivamente. Los ácidos grasos polinsaturados son bien conocidos por sus beneficios en reducir riesgos de enfermedades como el cáncer y enfermedades delcorazón.

Por tanto las industrias farmacéuticas demandan productos con un alto porcentaje de pureza por sus selectos ácidos grasos polinsaturados. Por esa razón, el proceso de separación y fraccionamiento son una parte esencial de la industria de aceite. Para un apropiado diseño de un proceso de separación, los valores de equilibrio de fase de todos los componentes presentes en una mezclamulticomponente son necesarios.

De acuerdo a Rosso, el acido palmítico fue detectado por gas con un análisis cromatográfico en el aceite de la cascara del plátano, extraído con dióxido de carbono. Los autores reportaron una relativa concentración del 34% de acido palmítico, expresado en términos del mas alto porcentaje alcanzado, de acuerdo con las condiciones analíticas usadas para la extracción. Losácidos grasos, incluido el acido palmítico, están también en diferentes extractos de aceites vegetales que pueden ser usados para propósitos de producción del biodiesel.

Adicionalmente, el equilibrio de fase del sistema (Dióxido de Carbono +Acido Palmítico), ha sido estudiado previamente por Barath y Bertakis. Sin embargo para lo mejor de nuestro conocimiento, el presente estudio es innovadorpor reportar resultados de equilibrio de fase del acido palmítico en mezclas de alta presión con dióxido de carbono y etanol como co-solvente.

En este contexto, el objetivo del presente trabajo, es reportar valores de equilibrio de fase (Puntos de transición de fase) para un sistema ternario (Dióxido de Carbono + Etanol +Acido Palmítico) en un rango de temperatura desde (303 a 343) ºK,...