Método Γ/Φ Para El Cálculo De La Presión De Burbuja Para Un Equilibrio Líquido-Vapor De Una Mezcla De P-Cresol (4-Metilfenol) + Tetralin (1,2,3,4-Tetrahidronaftaleno)

TERMODINÁMICA DEL EQUILIBRIO PARA SISTEMAS MULTICOMPONENTES

Cálculo de la Presión de Burbuja por el método Gamma-phi

Rosa Elvira Cevallos Guerrero
Melissa García Montoya
Horacio Antonio Serna Serna
Carolina Cruz Cardona

Presentado a:
Carlos Eduardo de Jesús Sierra C

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN
SEPTIEMBRE DE 2011

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN5
2. CASO DE ESTUDIO 6

3. COHERENCIA TERMODINÁMICA 7
3.1. Primer Criterio de coherencia7
3.2 .Segundo criterio de coherencia 9
3.3 .Tercer criterio de coherencia 12


4. CÁLCULO DE LA PRESIÓN DEL PUNTO DE BURBUJA 13
4.1. MÉTODO γ/φ PARA EL CÁLCULO DE LA PRESIÓN DE BURBUJA PARA UN EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR DE UNAMEZCLA DE P-CRESOL (4-METILFENOL) + TETRALIN (1,2,3,4-TETRAHIDRONAFTALENO):

4. CONDICION AZEOTRÓPICA 22

5. CONCLUSIONES 24

6. ANEXOS25

7.1 ALGORITMO PROGRAMADO EN MATLAB PARA EL CÁLCULO DE BURBUJA-P POR EL MÉTODO GAMMA-PHI 25

7. REFERENCIAS29

1. INTRODUCCIÓN
El equilibrio líquido vapor es un fenómeno termodinámico de infinitas aplicaciones en la industria, su alcance va desde el cracking catalítico en la industria petrolera, hasta la destilación fraccionada en una columna de destilación en algún proceso específico. Debido a su poder evidente, existen millones de artículos dedicados al cálculo del ELV (equilibriolíquido vapor) en sistemas multicomponentes, así, la motivación es trabajar un sistema binario con el propósito de dilucidar todos los conceptos e implicaciones del ELV, con la pretensión de adquirir lo necesario para aplicarlo a sistemas multicomponentes en el ejercicio de la profesión.
Los métodos para la resolución del ELV consisten en algoritmos iterativos para los cuales una aplicación conlápiz, calculadora y papel sería menester complicado, así es inherente la ayuda de un ordenador y más específicamente de un software especializado de ingeniería. Con la voluntad de conseguir los objetivos de este trabajo se unen al equipo Excel y MATLAB para facilitar los cálculos engorrosos que son necesarios y para darle un toque de sofisticación al desarrollo.
En el presente trabajo se hace eldesarrollo con el algoritmo Gamma-Phi para el cálculo de la presión del punto de burbuja (BURBUJA P), el cual está claramente desarrollado en forma general en el texto de Smith, Van Ness y Abbott.
Con la ayuda de Excel se comprobaron los criterios de coherencia termodinámica y con MATLAB se realizó el algoritmo computacional que describe el procedimiento Gamma-Phi BURBUJA P.
La fuente seescogió a partir del buscador de artículos científicos Scirus y la base de datos Science Direct; el artículo escogido trabaja un sistema binario de p-cresol (4-metilfenol) y tetralin (1,2,3,4-tetrahidronaftaleno), una mezcla un poco exótica pero que afortunadamente gracias a un poderoso arsenal de ecuaciones se puede modelar por completo.
Al inicio del desarrollo se plantean características propias...