Comportamiento retrógrado y retrógrado doble en el equilibrio líquido-vapor de sistemas binarios

RAMELLO, JUAN I.; CISMONDI, MARTÍN; ZABALOY, MARCELO S.

Córdoba

Jornada; Jornada de Difusión de Investigación y Extensión de Ingeniería Química; 2012

Escuela de Ingeniería Química de la FCEFyN de la UNC.

Es conocida la importancia que tiene el equilibrio entre fases, principalmente en la industria de procesos y extractiva. También es conocida la utilización de diversos modelos para la estimación del equilibrio entre fases, ya que, generalmente, se cuenta con una cantidad limitada de datos experimentales, por razones técnicas y de costo. En particular, los modelos del tipo ecuaciones de estado (EDE) son de gran importancia en la estimación de estas propiedades. La ventaja de estos modelos, en comparación con otros, es que los mismos pueden describir las propiedades tanto de líquidos como de vapores, y también las de los fluidos supercríticos. Por otro lado, los sistemas binarios son los más ampliamente estudiados tanto a  nivel experimental como teórico.  Conocer el comportamiento de estos sistemas, relativamente simples, es importante para poder entender el comportamiento de los sistemas multicomponente. Un fenómeno que se observa en el equilibrio líquido-vapor (L-V) de los sistemas binarios, es el comportamiento retrogrado (CR). Si un sistema es muy asimétrico puede presentar comportamiento retrogrado doble (CRD). Para que exista CR y CRD diferentes envolventes de fases deben presentar extremos locales. En los mismos ciertas derivadas deben ser nulas. Tal condición se adiciona a las condiciones convencionales de equilibrio entre fases, al efecto de calcular líneas que conectan los mencionados extremos locales. En este trabajo, se calcularon tales líneas, para el sistema CO2 + n-decano. El modelo utilizado es la EDE RK-PR acoplada a reglas cúbicas de mezclado. Los parámetros de interacción fueron obtenidos de una correlación predictiva desarrollada previamente. Estas líneas fueron computadas utilizando métodos de continuación numérica (MCN). Las mismas permitieron identificar los rangos de temperatura, presión y composición en donde se observan el CR y CRD para CO2 + n-decano. Por ejemplo, se observó CRD en los rangos de temperatura de 260 a 307 K y de fracción molar de CO2 0.9984 a 1. Esta metodología puede aplicarse a cualquier modelo del tipo EDE.