Cálculo de Líneas Críticas de Sistemas Ternarios.

PISONI, GERARDO O.; CISMONDI, MARTÌN; ZABALOY, MARCELO S.

Huerta Grande. Córdoba

Congreso; II Reunión Interdisciplinaria De Tecnología Y Procesos Químicos (RITeQ); 2010

Planta Piloto De Ingeniería Química(PLAPIQUI) -UNS - Conicet. Investigaciòn y Desarrollo en Tecnologìa Quìmica (I+D+T+Q), Grupo Vinculado al PLAPIQUI.

Los diagramas de equilibrio entre fases de sistemas ternarios pueden tener una gran complejidad. A menudo se requiere describirlos con la ayuda de modelos termodinámicos. Es deseable disponer de una herramienta de cálculo capaz de computar tales diagramas en forma automatizada. Tal herramienta debe ser robusta, debe prever todos los casos de interés práctico y debe ser aplicable en amplios rangos de condiciones. El software a ser desarrollado requiere disponer de módulos de cómputo para el cálculo de líneas de equilibrio que caracterizan el comportamiento de fases de los sistemas ternarios, como, por ejemplo, líneas críticas y azeotrópicas. Asimismo, se requiere poder computar líneas univariantes de sistemas ternarios que permiten confeccionar un mapa, en el plano Presión-Temperatura, el cual define fronteras entre los tipos de comportamientos asociados al modelo termodinámico una vez definidos los valores de sus parámetros. Tales líneas ternarias univariantes son, por ejemplo, líneas de equilibrio tetrafásico y líneas que unen puntos críticos terminales en los cuales una fase crítica se encuentra en equilibrio con una fase fluida no crítica. El presente trabajo se concentra en el cálculo robusto de líneas críticas ternarias obtenidas cuando se especifica una variable como, por ejemplo, la temperatura. Los modelos considerados son del tipo de ecuaciones de estado y el rango de condiciones es amplio. El cálculo se efectúa aplicando métodos de continuación numérica (MCN), los cuales permiten minimizar la intervención por parte del usuario cuando se intenta calcular una línea completa de equilibrio entre fases fluidas. El presente trabajo se inspira en desarrollos previos que se limitaron al caso de sistemas binarios. Los MCN se caracterizan por tener la habilidad de computar líneas altamente no lineales evitando inteligentemente la no convergencia del cálculo. Los MCN no han sido suficientemente aprovechados en el campo de la termodinámica del equilibrio entre fases. En particular, ellos no han sido aplicados al cálculo de líneas críticas ternarias, lo cual constituye el objetivo de esta contribución. Este trabajo corresponde a una de las etapas de un proyecto en el que, además de proponernos la generación automatizada de diagramas de fases ternarios, intentaremos alcanzar una comprensión más profunda de los posibles comportamientos de sistemas ternarios. La misma nos conducirá a mejorar las clasificaciones existentes para tales comportamientos