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Abstract(s)
O principal objectivo deste trabalho é a aplicação do modelo A-UNIFAC na previsão do
equilíbrio de fases de misturas binárias e ternárias importantes para o projecto e optimização
de processos de biorefinarias. Para isso, foram seleccionados alguns sistemas modelo
contendo água, álcoois, alcanos, aromáticos e/ou ésteres.
Numa primeira fase, efectuaram-se previsões utilizando as tabelas de parâmetros já
disponíveis na literatura. Posteriormente, levou-se a cabo uma optimização dos parâmetros do
modelo de forma a melhorar a descrição dos sistemas em estudo.
Os parâmetros de auto-associação dos grupos associativos álcool e água foram calculados
recorrendo a dados espectroscópicos disponíveis na literatura relativos à fracção de monómero
do composto associativo. A energia de associação cruzada entre dois grupos associativos foi
estimada como sendo a média aritmética das energias de auto-associação. No caso do volume
de associação entre os grupos associativos OH e H2O, aplicou-se a média geométrica e, nas
restantes situações, este parâmetro foi ajustado em conjunto com os parâmetros residuais.
Relativamente aos sistemas contendo água, etanol e hidrocarbonetos, foi necessário recalcular
os parâmetros residuais incluindo na base de dados de optimização não só dados de equilíbrio
líquido-vapor e coeficientes de actividade a diluição infinita γ ∞ , mas também dados de
equilíbrio líquido-líquido (ELL) de misturas binárias e ternárias. Para estes sistemas obtiveramse
resultados satisfatórios. Adicionalmente, foram recalculados os parâmetros residuais
relativos aos sistemas de ésteres em água ou álcoois. Obtiveram-se boas previsões do ELL de
ésteres e água e γ ∞ de ésteres e etanol. The main purpose of this work is the application of the A-UNIFAC model to the prediction of
phase equilibria of binary and ternary mixtures of interest in the design and operation of biorefineries.
A few model systems containing water, alcohols, alkanes, aromatics and/or esters
were selected. First, predictions were made using the original parameters already available in
the literature. Then, in order to improve the correlation of the systems under study, new
parameters were calculated
The self-association parameters of water and alcohol associating groups were obtained by
using spectroscopic data available in the literature concerning the monomer fraction of
associating compounds. The cross association energy between two associating groups was
estimated using the arithmetic rule of the self-association energies. For the association volume,
the geometric rule was applied for the associating groups OH e H2O and, for the remaining
cases, this parameter was fitted simultaneously with the residual parameters.
Relatively to the systems containing water, ethanol and hydrocarbons, it was necessary to
recalculate the residual parameters by including in the optimization database not only vapourliquid
equilibria and infinite dilution activity coefficientsγ ∞ , but also binary and ternary liquidliquid
equilibria data (LLE). For these systems, satisfactory results were obtained. Additionally,
residual parameters were recalculated in order to describe systems containing esters and water
or alcohols. Good predictions were obtained for LLE of esters and water and γ ∞ of ethanol and
esters.
Description
Keywords
Termodinâmica Biocombustíveis Associação Contribuição de grupos Thermodynamics Biofuels
Citation
Rosado, Ana Filipa Soares - Equilíbrio de Fases em Sistemas de Biocombustíveis. Bragança: ESTiG, 2008. Dissertação de Mestrado em Engenharia Química
Publisher
Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e de Gestão