Vapor- liquido

EQUILIBRIOS DE FASE VAPOR-LIQUIDO

FLORES GALINDEZ MILTON  DOMINGUEZ FLORES OCTAVIO  GOMEZ LOPEZ SALVADOR  ARANDA GARCIA CESAR  ESTRADA MEDINA ROSENDO
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EQUILIBRIUM RATIOS (COEFICIENTE DE EQUILIBRIO)
Para calcular las composiciones de las fases del gas y del líquido en cualquier punto dado dentro de la región bifásica, los conceptos de presión de vapor los cocientes de equilibriodeben ser entendidos. Recordamos la curva de la presión de vapor en nuestro diagrama de la figura de un sistema puro de un solo componente. Cuando una sustancia pura existe en una presión (presión de vapor) y la temperatura que corresponde a un punto en esta curva, puede existir como un líquido (punto de la burbuja), gas (punto de condensación) o como mezcla bifásica en equilibrio, dependiendo delvolumen del sistema. Se ha determinado que cuando un diagrama logarítmico especial de la presión y de la temperatura se utiliza, las curvas de la presión de vapor para los hidrocarburos se convierten en las líneas rectas que se pueden extrapolar para converger en un punto común.

(Cuadro 1, carta de la Vapor-presión de hidrocarburos de poco peso molecular).

Las mezclas de hidrocarburos noexhiben una presión de vapor verdadera, según lo observado anterior por la superficie sesgada de la región bifásica en nuestro diagrama de P-V-T. Las curvas del punto de burbuja y del punto de condensación no coinciden. Con esta idea en mente de la presión de vapor, podemos introducir la ley de Raoult’s, que indica que en una mezcla bifásica en equilibrio, la presión parcial de un componente en lafase de gas es igual al producto de la fracción de mol de ese componente en el líquido se multiplicó por la presión de vapor del componente puro. La ley de Dalton's indica que la presión parcial de un componente es igual a ése componente la fracción de mol en la fase de gas mide el tiempo de la presión del sistema. Podemos decirlo matemáticamente:

pi = xi pvi (Ley de Raoult) Y pi - yip (Ley deDalton) por lo tanto (7)

en la presión p y la temperatura T donde: pi = presión parcial del componente del ith. XI = fracción de mol del componente del th en fase líquida yi = componente de mol del ith en fase de gas de presión. pvi = componente de vapor del ith en el temp T. Ki = cociente del equilibrio.

Si definimos: n = moles totales en mezcla. L = moles del material dentro de la faselíquida. V = moles del material dentro de la fase de gas zi = componente de mol del ith en la mezcla. XI = fracción de mol del componente del ith en la fase líquida yi = componente de mol del ith en la fase de gas. m = número de componentes. Ki = cociente del equilibrio según lo definido en la ecuación 7. Entonces

, zin = xiL + yiV Y

=1

Para 1 mol de mezcla, V+ L = 1 y zi = xi L + yi V Desdeyi = Kixi zi = xi (L + KiV)

Desde xi = yi/Ki
zi = yi (L/Ki + V) Cuadro 1. Ecuaciones para determinar el equilibrio del líquido y la composición del gas.

Si desarrollamos otra ecuación que relacione yi y XI podemos comenzar a calcular sus valores. Esto se demuestra en el cuadro 1. Si se asume que los valores para L o V y usando las presiones de vapor para cada componente individual en latemperatura dada, estas ecuaciones se pueden solucionar por un ensayo y error hasta que una adición igual a 1 dé los valores correctos para yi o a XI. En el punto de la burbuja, el L=1 y el V=0, puesto que esencialmente toda la mezcla es en la fase líquida a excepción infinitesimalmente de una pequeña cantidad de gas. Asimismo, en el punto de condensación, el V= 1 y el L=0. Por lo tanto podemosdeterminar la composición de los sistemas del punto de condensación y del punto de burbuja como en el cuadro 2, abajo. Punto de condensación del punto de la burbuja zi xi zi yi zi = yi/Ki zi = xiKi yi = ziKi xi = zi/Ki

Mezcla líquida en equilibrio con una mezcla de gases en equilibrio con cantidad infinitesimal de gas que tiene cantidad infinitesimal de líquido que tenga una composición dada...