![Estudo de casos de probabilidade[1]](https://static.fdocumentos.com/doc/165x107/559b9ce11a28ab02448b4649/estudo-de-casos-de-probabilidade1.jpg)
Aplicações e Casos de Estudo
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APLICAÇÕES E CASOS DE ESTUDO | Imprimir | Esta secção é dedicada à simulação do equilíbrio líquidolíquido (LLE) mediante a aplicação de um CÁLCULO FLASH LL . Determinamse as composições das fases líquidas em equilíbrio para alguns sistemas ternários seleccionados para o efeito, de acordo com a sua importância nos processos de separação. EXEMPLO DE APLICAÇÃO Sistema acetato de etilo(1)+etanol(2)+água(3) à temperatura de 25 ºC. Dada a composição total de uma mistura líquida (através das fracções molares globais de cada componente i, Z F,i , utilizase o cálculo flash LL para determinar as composições da fase aquosa (rica em água) e da fase orgânica (rica em ester). O modelo de contribuição de grupos UNIFAC é utilizado na determinação dos coeficientes de actividade. O programa desenvolvido necessita de conhecer cada um dos solventes nas fases líquidas que se separam no equilíbrio (designados por líquidos 1 e 2). Caso não sejam especificados os solventes o programa faz essa especificação com base em critérios de solubilidade dos componentes nas fases líquidas Condições de cálculo: 1Composição global do líquido: Z F,1 = 0.20, Z F,2 =0.10 e Z F,3 =.0.70 2Sem indicação dos solventes nas fases. Resultados Comparação entre as composições calculadas e experimentais(1) das fases aquosa e orgânica Fracções molares na fase aquosa Fracções molares na fase orgânica calculada experimental calculada experimental x 1 = 0.028 x 1 = 0.032 x 1 = 0.508 x 1 = 0.573 x 2 =0.062 x 2 =0.062 x 2 =0.170 x 2 =0.122 x 3 =0.910 x 3 =0.906 x 3 =0.320 x 3 =0.305 Como se pode observar a concordância entre valores calculados e experimentais é satisfatória. A folha de resultados detalhada e relatório anexo para este problema são dados aqui . A folha de resultados detalhada e relatório anexo para este problema entrando com as mesmas condições de alimentação (mesmos Z F,i ) mas com indicação dos solventes nas fases podem encontrarse aqui . Comparando os dois casos, observase que são obtidos resultados idênticos da composição das fases em equilíbrio. A diferença reside no maior número de iterações que são necessárias quando não se especificam os solventes das fases. No exemplo em curso temos 22 e 10 iterações para os dois casos.
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Termodinâmica Equilibrio LL
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20/05/2015 PortaldeEngenhariaQuimicaAplicaeseCasosdeEstudo
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APLICAESECASOSDEESTUDO
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Estasecodedicadasimulaodoequilbriolquidolquido(LLE)medianteaaplicaodeumCLCULOFLASHLL.
Determinamseascomposiesdasfaseslquidasemequilbrioparaalgunssistemasternriosseleccionadosparaoefeito,de
acordocomasuaimportncianosprocessosdeseparao.
EXEMPLODEAPLICAO
Sistemaacetatodeetilo(1)+etanol(2)+gua(3)temperaturade25C.
Dadaacomposiototaldeumamisturalquida(atravsdasfracesmolaresglobaisdecadacomponentei,ZF,i,utilizaseoclculo
flashLLparadeterminarascomposiesdafaseaquosa(ricaemgua)edafaseorgnica(ricaemester).Omodelodecontribuio
degruposUNIFACutilizadonadeterminaodoscoeficientesdeactividade.
Oprogramadesenvolvidonecessitadeconhecercadaumdossolventesnasfaseslquidasqueseseparamnoequilbrio
(designadosporlquidos1e2).Casonosejamespecificadosossolventesoprogramafazessaespecificaocombaseem
critriosdesolubilidadedoscomponentesnasfaseslquidas
Condiesdeclculo:
1Composioglobaldolquido:ZF,1=0.20,ZF,2=0.10eZF,3=.0.70
2Semindicaodossolventesnasfases.
Resultados
Comparaoentreascomposiescalculadaseexperimentais(1)dasfasesaquosaeorgnica
Fracesmolaresnafaseaquosa Fracesmolaresnafaseorgnica
calculada experimental calculada experimental
x1=0.028 x1=0.032 x1=0.508 x1=0.573
x2=0.062 x2=0.062 x2=0.170 x2=0.122
x3=0.910 x3=0.906 x3=0.320 x3=0.305
Comosepodeobservaraconcordnciaentrevalorescalculadoseexperimentaissatisfatria.
Afolhaderesultadosdetalhadaerelatrioanexoparaesteproblemasodadosaqui.
Afolhaderesultadosdetalhadaerelatrioanexoparaesteproblemaentrandocomasmesmascondiesdealimentao(mesmos
ZF,i)mascomindicaodossolventesnasfasespodemencontrarseaqui.
Comparandoosdoiscasos,observasequesoobtidos resultados idnticosdacomposiodas fasesemequilbrio.Adiferena
residenomaiornmerodeiteraesquesonecessriasquandonoseespecificamossolventesdasfases.Noexemploemcurso
temos22e10iteraesparaosdoiscasos.
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Oprogramadesimulaopodetambmnumaaplicaomaisgeralecompleta,gerarodiagramacompletodoLLEecompararno
mesmodiagramaosdadosdeequilbriogeradospelomodeloUNIFACeencontradosnaliteratura.IstoilustradonanaFigura1onde
se comparam os valores experimentais e calculados para diversas tielines novamente para o sistema acetato de
etilo(1)+etanol(2)+gua(3)temperaturade25C.
Figura 1. Tielines experimentais(1) e calculadas com o modelo UNIFAC para o sistema acetato de
etilo(1)+etanol(2)+gua(3)temperaturade25C.
EXERCCIOSPROPOSTOS
A)Determinaracomposiodasfaseslquidasemequilbrioparaosistemaacetatodeetilo(1)+etanol(2)+gua(3)temperaturade
25e45C.Compararcomvaloresdaliteratura.(1)
B)Construiracurvadedistribuioparao sistemaacetatodeetilo(1)+etanol(2)+gua(3) temperaturade25 C.Comparar os
resultadosobtidosdasimulaocomosqueseobtmapartirdosdadosdaliteratura.(1)
DADOS:
Composiesdasfasesemequilbriodosistemaacetatodeetilo(1)+etanol(2)+gua(3)a25,35e45C.(1)Acomposiodadaem
fracesmolares.
TemperaturaC Faseaquosa Faseorgnica
x1 x2 x3 x1 x2 x3
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25 0.022 0.000 0.978 0.867 0.000 0.133
0.026 0.021 0.953 0.796 0.035 0.169
0.026 0.031 0.943 0.753 0.056 0.191
0.029 0.048 0.923 0.661 0.093 0.246
0.032 0.062 0.906 0.573 0.122 0.305
0.042 0.082 0.876 0.432 0.156 0.412
35 0.022 0.000 0.978 0.868 0.000 0.132
0.027 0.035 0.938 0.707 0.074 0.219
0.029 0.049 0.922 0.604 0.108 0.288
0.029 0.057 0.914 0.557 0.130 0.313
0.032 0.080 0.888 0.408 0.160 0.432
45 0.020 0.000 0.980 0.862 0.000 0.138
0.021 0.016 0.963 0.786 0.041 0.173
0.026 0.032 0.942 0.667 0.083 0.250
0.027 0.048 0.925 0.575 0.118 0.307
0.032 0.056 0.912 0.515 0.133 0.352
0.043 0.075 0.883 0.400 0.160 0.440
Referncias
(1)ArceA.AlonsoL.VidalI.,LiquidLiquidEquilibriaoftheSystemsEthylAcetate+Ethanol+Water,ButylAcetate+Ethanol+Water,and
EthylAcetate+ButhylAcetate+Water,J.Chem.Eng.Japan1999,32,440444.
Fecharjanela
