Medidas de equilibrio liquido-vapor pelo metodo do arraste

Abstract

Orientador: Saul Gonçalves D'AvilaObservação: Falta a página 78.Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: Coeficientes de atividade em concentração finita e a diluição infinita são ferramentas importantes em projeto de processos químicos. Uma forma rápida, simples e precisa de obtê-los é usando o método diluidor ou método do arraste. Um novo projeto de célula de saturação é proposto e testado com a finalidade de melhorar a distribuição do gás na fase líquida, para minimizar a perda de liquido e para refinar a medida de temperatura. O bom desempenho da nova célula é atestado pela reprodução de dados de coeficientes de atividade a diluição infinita encontrados na literatura, que foram determinados por este método, bem como por outros diferentes. O gás de arraste utilizado foi o nitrogênio, com vazões na faixa de 9,1 a 66,7 ml/min. As análises foram feitas com detetores de ionização de chama. O método foi também aplicado para a determinação de coeficientes de atividade a diluição infinita de heptano e tolueno em misturas de dois solventes pesados, na faixa de 25 a 55°C. Os pares de solventes considerados foram: NMP/MEG, NMP/DMF e NMP/DEG. Os efeitos da temperatura e da concentração dos solventes no valor de / "m foram determinados e analisados. Estudos também foram conduzidos visando predizer coeficientes de atividade a diluição infinita para sistemas binários e muticomponentes. Métodos e equações (UNIFAC, MOSCED, SPACE, equação da coexistência, equação de Gautreaux & Coates e a equação proposta em Prausnitz et al., 1980) foram verificados. A equação da coexistência aplicada a uma metodologia específica e a equação de Prausnitz, para misturas ternárias, mostraram ser as mais apropriadas na predição desses coeficientes. Ainda não existe uma técnica experimental e um método preditivo universal, ou seja, capaz de abranger toda a faixa de compostos e misturas existentes.Abstract: Activity coefficients at finite concentration and at infinite dilution are important tools in chemical process design. A rapid, simple and accurate way of obtaining them is using the diiutor method or the inert gas stripping method. A new design of saturation cell is proposed and tested in order to improve the gas distribution in the liquid phase, to minimize the loss of liquid and to refine the temperature measurement. A good performance of the new cell is confirmed by reproduction of infinite dilution activity coefficient data of several binary mixtures found in the literature which were determined by this method as well as by different others. The carrier gas utilized was the nitrogen in the flow range of 9.1-66.7 ml/min. Flame ionization detector was used in the analysis. The diiutor method was also employed to determine activity coefficients at infinite dilution of heptane and toluene in mixtures of two heavy solvents, in a temperature ranging from 25 to 55°C. The solvent pairs regarded were: NMP/MEG, NMP/DMF and NMP/DEG . The effects of temperature and solvent concentration on the values of y *, were determined and analysed. Some studies were also undertaken in order to predict activity coefficients at infinite dilution for binary and multicomponent systems. Methods and equations (UNIFAC, MOSCED, SPACE, coexistence equation, Gautreaux &. Coates equation and the equation proposed in Prausnitz et al., 1980) were checked. The coexistence equation employed with an especific methodology and the Prausnitz equation, for ternary mixtures, seemed to be most apropriate way to predict those coefficients. There is no experimental technique or any universal predictive method yet which would involve all the existent compounds and mixtures.Doutorad