DESCRIPCIÓN DEL EQUILIBRIO ENTRE FASES DEL SISTEMA N-BUTANO + ACEITE DE RICINO

MARTÍN CISMONDI; JUAN MANUEL MILANESIO; PAPA MATAR NDIAYE; MARCELO SANTIAGO ZABALOY

Los Cocos

Congreso; III Reunión Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos (RITEQ 2014); 2014

IDTQ

El aceite de ricino (AR, castor oil) es una mezcla de triesteres, principalmente de ácido ricinoleico, con un porcentaje de este último de entre el 85 y el 95 %. La cadena carbonada del ácido ricinoleico contiene 18 átomos de carbono, un enlace olefínico y un grupo funcional OH. Lanza y colaboradores [1] estudiaron experimentalmente el equilibrio entre fases fluidas del altamente asimétrico sistema n-butano + AR a presiones de hasta 240 bar y en un rango de temperatura de 30 a 150 oC. Ellos encontraron que el comportamiento de fases es complejo. Por ejemplo, la isopleta correspondiente a una fracción en masa de n-butano igual a 0.35 (wC4 = 0.35) presenta, en su envolvente de fases, dos segmentos de equilibrio líquido-líquido (ELL) entre los que se interpone un segmento de equilibrio líquido-vapor (ELV). Además, la zona heterogénea de la isopleta presenta dos segmentos de equilibrio líquido-líquido-vapor (ELLV). Por otro lado, la isopleta de wC4=0.60 presenta, en un amplio rango de temperatura (de unos 90 oC de extensión) un único segmento continuo de equilibrio fluido-fluido (EFF) en su envolvente de fases, y un único segmento de ELLV en la zona heterogénea (Fig. 2). Finalmente, la isopleta de wC4=0.95 presenta el mismo comportamiento cualitativo que la isopleta de wC4 = 0.35 (Fig 1). Es claro que el comportamiento de fases no es monótono con respecto a la variable wC4. La descripción adecuada del complejo equilibrio de fases del sistema n-butano + aceite de ricino, efectuada con la ayuda de un modelo termodinámico, es un verdadero desafío. No hay registros en la literatura abierta de que tales datos hayan sido ajustados con algún modelo termodinámico. El sistema n-butano + AR es altamente asimétrico debido a la gran diferencia de pesos moleculares entre n-butano y AR, y también debido a la presencia de grupos OH y de enlaces olefínicos en la estructura molecular del triester. Los sistemas asimétricos requieren reglas de mezclado suficientemente flexibles, como por ejemplo las que son cúbicas con respecto a la composición (RsMCs = CMRs) [2]. El propósito de este trabajo consiste en describir, con la mayor calidad posible, el equilibrio entre fases fluidas del sistema n-Butano + AR. Para ello se requiere un modelo apropiado.