Cálculo y Análisis de Hipercurvas de Equilibrios Multifásicos Binarios a Composición y Volumen Globales Especificados

CISMONDI, MARTÍN; RODRIGUEZ REARTES, SABRINA BELÉN; ZABALOY, MARCELO S.

Villa Carlos Paz, Córdoba, Argentina

Congreso; IV Reunión Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos (RITeQ, 2018); 2018

IPQA-CONICET-FCEFyN- UNC

El método isocórico permite medir propiedades PVT y de equilibrio entre fases (Velez et al, 2010). En el mismo, se carga una celda de volumen constante (V) con cantidades conocidas de la/s sustancia/s de interés (composición (z) y densidad ( ) globales especificadas); luego se fija la temperatura (T) y, una vez alcanzado el equilibrio, se mide la presión (P). Se cambia T y se mide una nueva P. Se cubre el rango deseado de T. Se obtiene la llamada curva (P vs. T) isocórica (volumen molar global constante), que también será isoplética (composición global ?z?contante). Discontinuidades en la pendiente de la isocora indican transiciones de fases. Notar que . Vélez et al, 2010 computaron "isocoras isopléticas?, o, más brevemente, ?isocoras? (ICs), usando ecuaciones de estado, calculando flashes a T, V y z especificados. Del cálculo resulta el número de fases, y sus cantidades, composiciones y densidades. En zona homogénea se calcula la P en forma directa (Cotabarren et al, 2016). El cálculo de un flash isocórico (V especificado) puede iniciarse realizando un test de estabilidad global para obtener estimaciones iniciales apropiadas (Castier, 2014, Michelsen, 1982 y 1999). Los tests de estabilidad son onerosos. Los mismos pueden evitarse en el cálculo de ICs de sistemas binarios si se computa previamente la isopleta (no isocórica) (IP) de composición ?z? (p. ej., curvas roja, azul contínua y azul punteada de la Fig 1). Una isopleta binaria (z especificada) (IP) está constituida básicamente por la envolvente de fases (EF) y, si existieren, por una o más líneas trifásicas (LT) o segmentos de las mismas. La EF es una hyper-curva de equilibrio bifásico. En cada punto de la misma una fase de composición ?z? (fase mayoritaria) se encuentra en equilibrio con una fase cuya cantidad relativa tiende a cero (fase incipiente). La EF define la frontera entre la homogeneidad y la heterogeneidad para la composición global ?z? establecida. Los segmentos de curvas trifásicas (líquido-líquido-vapor, LLV) de la IP de composición ?z? son los compatibles con ?z? (segmentos que no violan la conservación de la masa). En el presente trabajo se propone un método de cómputo de ICs fluidas binarias, que considera todos los tramos de las mismas, y que utiliza como punto de partida información tomada de la IP binaria completa (EF+LTs), computada previamente según Cismondi et al., 2008.