Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Coeficiente de Actividad de Mezcla: Benceno, 2-Butanona y Ciclohexano, Apuntes de Termodinámica Química

Sistema ternario con coeficiente de actividad hallados a través de matlab por Wilson y Uniquac

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 12/09/2020

laura-alfonso-3
laura-alfonso-3 🇨🇴

5

(1)

2 documentos

1 / 6

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
Determinación del coeficiente de actividad de la mezcla Benceno, 2-Butanona y
Ciclohexano
Laura Daniela Alfonso Cristancho*, Wilder Santiago Rodríguez Osorio**, Jessica Paola
Marín Cabra***, Daniela Alejandra Ramos López****
1.Resultados
En este trabajo se realizó el cálculo de los coeficientes de actividad () y la actividad (a)
de un sistema ternario con los siguientes compuestos:
Compuesto Características
Benceno Es un hidrocarburo aromático en fase liquida, su fórmula
molecular es C6H6. Es encontrado comúnmente en aceites
crudos. En la industria es utilizado como un solvente. Su punto de
ebullición es de 80.1°C, no se solubiliza en agua, pero si en éter,
etanol y ciclohexano [1].
2-Butanona Es una cetona alifática, su fórmula molecular es C4H8O. Es
considerada como solvente aprótico y protofílico. La composición
del solvente juega un papel importante en la velocidad de
hidrogenación catalítica en fase liquida de 2-butanona a 2-
buatnol. Su punto de ebullición es de 80°C un Es soluble en agua
y también es altamente soluble en solventes orgánicos como el
etanol, éter, acetona, benceno y cloroformo [2].
Ciclohexano
E s un hidrocarburo alicíclico, su fórmula molecular es C6H12. Es
utilizado como materia prima para la fabricación de nailon. Es un
solvente no polar además de que es un compuesto volátil. Su
punto de ebullición es de 80.7°C. No es soluble en agua [3].
Dado que el sistema se toma como mono facetico, es decir que todos los componentes
están en la misma fase, en fase líquida, para el desarrollo de estos cálculos se usaron los
modelos NRTL y UNIQUAC, que permiten estimar el coeficiente de actividad en función
de la composición e interacción entre especies.
Se manejó el sistema con una presión contante a 1atm, a una temperatura de 313.15 K
para UNIQUAC y 298.15 K para NRTL, debido a que los parámetros de cada ecuación se
encontraron a esas temperaturas, y con diferentes concentraciones como se muestra en
los resultados de la Tabla 1.
Tabla 1: Coeficientes de actividad y actividades halladas a través de UNIQUAC y NRTL
utilizando Matlab; y Aspen Properties.
Estudiantes de ingeniería química:*[email protected] ** [email protected]***
1
pf3
pf4
pf5

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Coeficiente de Actividad de Mezcla: Benceno, 2-Butanona y Ciclohexano y más Apuntes en PDF de Termodinámica Química solo en Docsity!

Determinación del coeficiente de actividad de la mezcla Benceno, 2-Butanona y Ciclohexano Laura Daniela Alfonso Cristancho, Wilder Santiago Rodríguez Osorio, Jessica Paola Marín Cabra, Daniela Alejandra Ramos López**** 1.Resultados En este trabajo se realizó el cálculo de los coeficientes de actividad () y la actividad (a) de un sistema ternario con los siguientes compuestos: Compuesto Características Benceno (^) Es un hidrocarburo aromático en fase liquida, su fórmula molecular es C 6 H 6. Es encontrado comúnmente en aceites crudos. En la industria es utilizado como un solvente. Su punto de ebullición es de 80.1°C, no se solubiliza en agua, pero si en éter, etanol y ciclohexano [1]. 2-Butanona Es una cetona alifática, su fórmula molecular es C 4 H 8 O. Es considerada como solvente aprótico y protofílico. La composición del solvente juega un papel importante en la velocidad de hidrogenación catalítica en fase liquida de 2-butanona a 2- buatnol. Su punto de ebullición es de 80°C un Es soluble en agua y también es altamente soluble en solventes orgánicos como el etanol, éter, acetona, benceno y cloroformo [2]. Ciclohexano E s un hidrocarburo alicíclico, su fórmula molecular es C 6 H 12. Es utilizado como materia prima para la fabricación de nailon. Es un solvente no polar además de que es un compuesto volátil. Su punto de ebullición es de 80.7°C. No es soluble en agua [3]. Dado que el sistema se toma como mono facetico, es decir que todos los componentes están en la misma fase, en fase líquida, para el desarrollo de estos cálculos se usaron los modelos NRTL y UNIQUAC, que permiten estimar el coeficiente de actividad en función de la composición e interacción entre especies. Se manejó el sistema con una presión contante a 1atm, a una temperatura de 313.15 K para UNIQUAC y 298.15 K para NRTL, debido a que los parámetros de cada ecuación se encontraron a esas temperaturas, y con diferentes concentraciones como se muestra en los resultados de la Tabla 1. Tabla 1: Coeficientes de actividad y actividades halladas a través de UNIQUAC y NRTL utilizando Matlab; y Aspen Properties. Estudiantes de ingeniería química:[email protected] ** [email protected]** [email protected]**** [email protected]

* Las temperaturas se seleccionaron debido a que los parámetros de cada ecuación se encontraron a esas temperaturas. ** Esta temperatura se seleccionó para poder comparar de forma más acertada los valores encontrados por UNIQUAC.

2. Parámetros Tabla 2: Parámetros del modelo UNIQUAC [4], [5], [6], [7]. Tabla 3: parámetros de modelo NTRL [7], [8]. Estudiantes de ingeniería química:[email protected] ** [email protected]** [email protected]**** [email protected]

τi= volumen molar relativo qi=¿un area suprcial molecular relativa Tiene como parametros: τ (^) ji=exp −(u (^) ji−uii) RT

  • Ecuacion para hallar el coeficiente de actividad ln γi=ln ϕi xi

z 2 qi ln θ ϕi +li− ϕi xi ∑ x^ j lj−qi ´^ ln(∑ j θ (^) j ´ τ (^) ji ) +qi ´ −qi ´ (^) ∑ j θ (^) j ´ τij θk ´ τkj

  • Donde lj = z 2

( r^ j −q^ j )−( r^ j−^1 )

  • Ecuacion modelo de NRTL de la energía en exceso de Gibbs g E RT

=X 1 X 2 (

G 21 τ 21 X 1 +X 2 G 21

G 12 τ 12 X 2 + X 1 G 12

τ 12 = g 12 −g 22 RT τ 21 = g 21 −g 21 RT G 12 =exp(−α 12 τ 12 ) G 21 =exp(−α 21 τ 21 )

  • Donde gij parametro de energia caracteristico de la interacción ij.
  • α 12 esta relacina la no aleatoriedad en la mezcla. Intervalo entre 0.20 y 0.
  • Ecuaciones para hallar los coeficientes de actividad ln γ 1 =x 2 2 ¿ ln γ 2 =x 1 2 ¿

Estudiantes de ingeniería química:[email protected] ** [email protected]** [email protected]**** [email protected]

  • Actividad ai=❑i∗xi 4.Discusión de resultados Se determinó la desviación estándar de los coeficientes de actividad y de las actividades hallas por medio de los modelos NRTL y UNIQUAC tomando como referencia las halladas con el software simulador de procesos ASPEN Properties usando UNIQUAC, ya que éste es utilizado para modelar procesos industriales químicos a partir del uso de propiedades físicas de una extensa base de datos. Las desviaciones estándar se calcularon a través de la siguiente ecuación: S=

|Valor experimental−Valor real|

Valor real

En donde el valor experimental es el resultado obtenido con cada modelo (NRTL y UNIQUAC), y el valor real es el obtenido con el simulador ASPEN. Tabla 4: Desviación estándar porcentual de los coeficientes de actividad y la actividad de los modelos UNIQUAC y NRTL comparados con los hallados con el simulador ASPEN Estudiantes de ingeniería química:[email protected] ** [email protected]** [email protected]**** [email protected]