Termodinámica De Multicomponentes

TAREA 1
INTRODUCCIÓN
Los cambios de composición es el efecto deseado, no sólo para las reacciones químicas, sino también para una cantidad de operaciones de transferencia de masa industrialmente importante. De ese modo la composición será una variable básica en proceso tales como destilación, absorción y extracción, que ponen en contacto fases de diferente composición y cuando no están enequilibrio, la masa que se transfiere entre ellas alteran sus composiciones.
La coexistencia de fases más encontrada en la práctica industrial son el vapor y el líquido, en dicha coexistencia hay un punto en el cual ambas fases llegan al equilibrio. El equilibrio es un concepto esencial que se describe mejor en términos de una cantidad termodinámica denominada energía libre. En pocas palabras,la energía libre es una función de la energía interna de un sistema, y también de la aleatoriedad o desorden de loa átomos o moléculas (entropía). Un sistema está en equilibrio si su energía libre es mínima para una combinación a específica temperatura, presión y composición. Desde el punto de vista macroscópico, esto significa que las características del sistema no cambian con el tiempo sinoque persisten indefinidamente; es decir, el sistema es estable. Un cambio de temperatura, presión y/o composición en un sistema en equilibrio conducirá a un aumento de la energía libre y a un posible cambio espontáneo a otro estado en el cual se reduzca esta energía libre.
El término equilibrio de fases se refiere al equilibrio, tal como se aplica, en sistemas en los que puede existir más de unafase. Gran parte de la información acerca del control de fases se presenta de manera simple y concisa en lo que se denomina un diagrama de fase, también denominado diagrama de equilibrio. Existen tres parámetros contables externamente que afectan las fases, a saber, temperatura, presión y composición. Los diagramas de fase se construyen graficando diferentes combinaciones de estos parámetrosuno contra el otro, como se muestra a continuación:


En este trabajo se obtendrá un diagrama Entalpía vs composición (diagrama de Ponchon) a partir de un diagrama de fases (T vs X) obtenido de un simulador, para la mezcla Cloroformo-Benceno, para el cual se aplicaran las condiciones antes mencionadas.

DESARROLLO
1.- Seleccionar dos componentes y hacer el diagrama de Ponchon (diagrama deentalpía composición para la fase vapor y liquida a condiciones de saturación). Obtener:
Los datos de equilibrio en el HYSYS (x, y, T).

















Grafica 2: Obtenido de de los datos de equilibrio en el Hysys (x, y, T)

NOTA:
X= Composición de la fase liquida, del componente más volátil (cloroformo).
Y=Composición de fase vapor del componente más volátil (cloroformo).Qsol=Calor de solución.





Tomar cinco puntos y todas las propiedades necesarias para los cálculos (tabularlas).

TABLA1
X1 Y1 Tbur Troc Tsat Qsol
0.1 0.16 350.58178 350.946278 350.764029 -8.19E-12
0.3 0.33 347.595636 348.784423 348.19003 -6.14E-12
0.5 0.485 344.126192 346.153624 345.139908 -8.19E-12
0.7 0.683 340.23758 342.780533 341.509056 -1.64E-11
0.9 0.88 336.180848337.956021 337.068435 0.00E+00

Tabla 1: Obtenida de los datos de equilibrio en el Hysys (x, y, T)

Nota: Todas las temperaturas tienen unidades de Kelvin (K) y los calores de solución de kJ/kgmol.

NOTA:
Cpl= Calor especifico de la fase liquida.
Cpv=Calor especifico de la fase vapor.
AHv=Entalpía de vaporización.

Tabla 2
Cloroformo Benceno
Cpl 112.7 142.8
Cpv 70.06 99.46
AHv 2.91E+043.06E+04
Teb 334.25 351.9

Tabla 2: Obtenida del ambiente de simulación en Hysys.

Nota: La temperatura tiene unidades de Kelvin (K) , el calor especifico de ambas fases de kJ/kgmol K y la entalpia de kJ/kgmol.



Hacer un cálculo detallado mostrando es estado inicial y final así como la trayectoria usada para calcular la entalpía.
Para comenzar los cálculos se mencionan todas las...