MEDIÇÃO EXPERIMENTAL E MODELAGEM TERMODINÂMICA DO EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DE SISTEMAS CONTENDO ETANOL, ACETATO DE ETILA E ÁGUA
Uma grande parte de pares de espécies químicas, quando misturadas em certa proporção, acaba não formando apenas uma única fase líquida, mas duas com diferentes composições. Uma vez que essas fases estão em equilíbrio, o fenômeno é chamado de equilíbrio líquido-líquido. Esse comportamento é de muita importância nos processos de separação na engenharia química, principalmente na extração com solvente ou extração líquido-líquido. Neste trabalho, foram realizados ensaios experimentais a duas temperaturas distintas, sob pressão atmosférica, do equilíbrio líquido-líquido de um sistema ternário composto por água, etanol e acetato de etila, assim como a modelagem termodinâmica para comparação desses resultados utilizando os modelos Non Random Two-Liquids (NRTL) e o método Universal Quasi-Chemical (UNIQUAC). A parte experimental foi realizada em duas etapas para cada temperatura. A primeira etapa consistiu na construção da curva binodal (curva de calibração) do sistema ternário e a segunda na construção das linhas de amarração. Na curva de calibração, conhecendo as composições da curva binodal (ponto de névoa) foram obtidos os índices de refração (princípios de refratometria). Para as linhas de amarração, conhecendo a curva de calibração e os índices de refração de cada fase líquida, as composições de equilíbrio foram determinadas. Foi utilizada a abordagem gamma-gamma (ɣ-ɣ) na modelagem termodinâmica utilizando os modelos NRTL e UNIQUAC, a fim de avaliar os resultados obtidos de cada modelo. Com o procedimento descrito anteriormente, montou-se o diagrama ternário dos sistemas, contendo a curva binodal e as linhas de amarração. Os resultados da modelagem termodinâmica foram comparados com os valores experimentais e os desvios das composições da fase mais leve foram muito baixos para ambos os modelos termodinâmicos.
MEDIÇÃO EXPERIMENTAL E MODELAGEM TERMODINÂMICA DO EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DE SISTEMAS CONTENDO ETANOL, ACETATO DE ETILA E ÁGUA
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DOI: 10.22533/at.ed.12321130113
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Palavras-chave: equilíbrio líquido-líquido, abordagem gamma-gamma, NRTL, UNIQUAC.
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Keywords: liquid-liquid equilibrium, gamma-gamma approach, NRTL, UNIQUAC
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Abstract:
A large number of pairs of chemical species, when mixed in a certain proportion, end up forming not only a single liquid phase but two with different compositions. Once these phases are in equilibrium, the phenomenon is called liquid-liquid equilibrium. This behavior is very important in separation processes in chemical engineering, mainly in solvent extraction or liquid-liquid extraction. In this work, experimental tests were carried out at two different temperatures, at atmospheric pressure, of the liquid-liquid equilibrium of the ternary system composed of water, ethanol, and ethyl acetate, furthermore the thermodynamic modeling to compare these results using the Non-Random Two-Liquids (NRTL) and the Universal Quasi-Chemical method (UNIQUAC) models. The experimental part was performed in two stages for each temperature. The first stage consisted of the construction of the binodal curve (calibration curve) of the ternary system and the second in the construction of the tie lines. In the calibration curve, knowing the compositions of the binodal curve (cloud point), the refractive indexes (refractometry principles) were obtained. For the tie lines, knowing the calibration curve and the refractive indices of each liquid phase, the equilibrium compositions were determined. The gamma-gamma approach (ɣ-ɣ) was used in the thermodynamic modeling using the NRTL and UNIQUAC models, to evaluate the results obtained from each model. Following the procedure described above, the ternary diagram of the system was obtained, containing the binodal curve and the tie lines. The results of the thermodynamic modeling were compared with the experimental values and the deviations of the compositions from the upper phase were very low for both thermodynamic models.
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Número de páginas: 10
- Natalia Inacio Lourenço
- Edson Massakazu de Souza Igarashi
- Pedro Felipe Arce-Castillo
