Equilibrio Líquido Vapor en Sistemas Seudobinarios Alcohol - Agua - Electrolitos Fuertes a partir del Modelo UNIFAC - E
Liquid-Steam Balance in Pseudobinary Systems Alcohol - Water - Strong Electrolytes from UNIFAC Model - E
El modelo de actividad UNIFAC-E, el cual es una expresión modificada de su versión original para sistemas no-electrolíticos, ha sido usado para calcular los equilibrios líquido vapor (ELV) de sistemas seudobinarios alcohol-agua-electrolitos fuertes. Se ha confirmado la precisión del modelo en estos sistemas y además se pudo comparar el efecto que tiene sobre el equilibrio de fases la adición de una sal, la cual en algunos casos posee la capacidad de trasladar el equilibrio en el sentido deseado: desplazamiento total del azeótropo en sistemas azeotrópicos y alejamiento de la curva de equilibrio de la línea de 45º, tanto en sistemas zeotrópicos como azeotrópicos.
1. INTRODUCCIÓN
Hay una gran variedad de importantes procesos industriales que involucran soluciones electrolíticas: tratamiento de aguas residuales, desalinización del agua de mar, destilación extractiva por efecto salino, cristalización normal o extractiva y procesos hidrometalúrgicos, son algunos ejemplos.
El modelado de las propiedades termodinámicas de soluciones electrolíticas se hace esencial para el diseño y simulación de estos procesos. Para algunos procesos, donde la concentración del electrolito está dentro de un rango diluido no se requiere del modelado de estas propiedades, mientras para rangos de concentraciones intermedias y altas, el modelado es de gran importancia.
Para un correcto modelado, las ecuaciones que representan las propiedades termodinámicas deben ser lo más exactas posibles con respecto a datos experimentales reportados en la literatura. Las deducciones de estas ecuaciones, en el caso de soluciones solvente-electrolito, son generalmente teórico-experimentales; en donde el aporte teórico proviene generalmente de la ley de fuerzas intermoleculares, en las cuales se tiene en cuenta la combinación de las fuerzas electrostáticas de largo alcance, donde generalmente se utiliza la teoría de Debye-Hückel; con las interacciones de corto alcance; en la cual se manejan modelos de actividad convencionales como UNIFAC (Kikic et al., 1991), UNIQUAC (Macedo et al., 1990), NRTL (Chen et al., 1986) y Wilson (Zhao et al., 2000), que han sido modificados permanentemente para su uso en soluciones electrolíticas.
Sander, Fredenslud y Rasmussen (1986) presentaron un método para la corrección y predicción del efecto salino sobre el equilibrio líquido vapor. El modelo combina los términos de Debye-Hückel y la ecuación de UNIQUAC modificada con parámetros dependientes de la concentración. La suposición básica en el modelo de Sander y en los modelos subsecuentes, es la de no tener en cuenta la asociación de aniones y cationes en el desarrollo de la teoría de Debye-Hückel, hecho fácilmente asimilable para el caso de solventes con constantes dieléctricas bajas, lo cual ocasiona la completa dilución del electrolito en el solvente.
Recursos
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Idioma:español
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