EQUILÍBRIO DE FASES A ALTAS PRESSÕES ENVOLVENDO METANO + ETANOL OU METANO + METANOL

EQUILÍBRIO DE FASES A ALTAS PRESSÕES ENVOLVENDO METANO + ETANOL OU METANO + METANOL

OLIVEIRA, L. M. C.; SANTOS, D. F; CABRAL, V. F.; FEIRHMANN, A. C.; CARDOZO-FILHO, L.; MATTEDI, S.; CROSCATO, G.

Artigo:

Neste trabalho, foi investigado o comportamento de equilibrio de fases dos sistemas binários: metano-metanol e metano-etanol em uma célula de alta pressão com volume variado usando o método estático-sintético. Dados de equilíbrio líquido-vapor em sistemas binários com metano + metanol, metano + etanol em diferentes temperaturas, foram medidos utilizando uma célula PVT (pressão/volume/temperatura). As incertezas máximas encontradas em valores para fração em peso para o componente pesado (metanol e etanol) e leve (metano) são 0,001 e 0,002 respectivamente e para a fração molar para o componente pesado e leve as incertezas foram 0,007 e 0,003 respectivamente. A solubilidade do metano+metanol e metano+etanol foram medidos em concentrações que variam entre 0,01 a 0,2 para o metano+metanol e 0,1 a 0,2 para o metano+etanol. Para cada mistura foram medidas 3 temperaturas entre 303 a 323 K com incerteza de 0,1K. A incerteza em pressão é igual a 0,1 bar. Os dados experimentais de equilíbrio líquido-vapor obtidos foram comparados com dados da literatura e foram modelados utilizando as equações de estado, PC-SAFT e Peng-Robinson com os parâmetros de interação binários ajustados para cada temperatura. Os dados metano+metanol a 303 K são coerentes com dados da literatura. As equações de estado foram capazes de descrever qualitativamente os dados de equilíbrio na faixa de condições estudadas. Palavras-chave: equilíbrio de fases, metano, metanol, etanol, modelagem

Neste trabalho, foi investigado o comportamento de equilibrio de fases dos sistemas binários: metano-metanol e metano-etanol em uma célula de alta pressão com volume variado usando o método estático-sintético. Dados de equilíbrio líquido-vapor em sistemas binários com metano + metanol, metano + etanol em diferentes temperaturas, foram medidos utilizando uma célula PVT (pressão/volume/temperatura). As incertezas máximas encontradas em valores para fração em peso para o componente pesado (metanol e etanol) e leve (metano) são 0,001 e 0,002 respectivamente e para a fração molar para o componente pesado e leve as incertezas foram 0,007 e 0,003 respectivamente. A solubilidade do metano+metanol e metano+etanol foram medidos em concentrações que variam entre 0,01 a 0,2 para o metano+metanol e 0,1 a 0,2 para o metano+etanol. Para cada mistura foram medidas 3 temperaturas entre 303 a 323 K com incerteza de 0,1K. A incerteza em pressão é igual a 0,1 bar. Os dados experimentais de equilíbrio líquido-vapor obtidos foram comparados com dados da literatura e foram modelados utilizando as equações de estado, PC-SAFT e Peng-Robinson com os parâmetros de interação binários ajustados para cada temperatura. Os dados metano+metanol a 303 K são coerentes com dados da literatura. As equações de estado foram capazes de descrever qualitativamente os dados de equilíbrio na faixa de condições estudadas. Palavras-chave: equilíbrio de fases, metano, metanol, etanol, modelagem

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-2026-16310-157217

Referências bibliográficas

• [1] BO, S., BATTINO, R., Andamp; WILHELM, E. Solubility of gases in liquids. 19. Solubility of he, ne, ar, kr, xe, N2, O2, CH4, CF4 and SF6 in normal 1-alkanols n-C1H21+1OH (1 ≤ 1 ≤ 11) at 298.15 K. J. of Chem. and Eng. Data, v. 38(4), p. 611-616, 1993.
• [2] CHAPMAN, W.G.; JACKSON, G.; GUBBINS, K. E., “Phase equilibria of associating fluids. Chain molecules with multiple bonding sites”, Mol. Phys., v. 65, p. 1057, 1988.
• [3] GIUFRIDA, W.M.; RODRIGUEZ-REARTES, S.B.; ALONSO, C.G.; ZABALOY, M.S.; CABRAL, V.F.; TAVARES, F.W; CARDOZO-FILHO, L. High-pressure experimental data of CO2+mitotane and CO2+ethanol+mitotane mixtures. J. of Chem. and Eng. Data, v. 56, p. 4333-4341, 2011.
• [4] Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 7GROSS, J.; SADOWSKI, G., “Perturbed-Chain SAFT: An Equation of State Based on a Perturbed Theory for Chain Molecules”, Ind. Eng. Chem. Res., v. 40, p. 1244-1260, 2001.
• [5] GROSS, J.; SADOWSKI, G., “Application of perturbed theory to hard-chain reference fluid: an Equation of State for Square-Well Chains. Fluid Phase Equilib., v. 168, p. 183-198, 2000.
• [6] HONG, J.H.; MALONE, P.V.; JETT, M.D.; KOBAYASHI, R. The measurement and interpretation of the fluid- Phase equilibria of a normal fluid in a hydrogen Bonding solvent: the methane-methanol system. Fluid Phase Equilib., v. 38, p. 83–96, 1987.
• [7] MAZZER. H.R.; SANTOS, J.C.O.; CABRAL, V.F.; DARIVA, C.; KUNITA, M.H.; RUBIRA, A.F.; AZNAR, M.; CARDOZO-FILHO, L. Phase behavior at high pressure of the ternary system: CO2, ionic liquid and disperse dye. Journal of Thermodynamics, v. 56, p. 1-6, 2012.
• [8] PENG, D. Y.; ROBINSON, D. B. A New Two-Constant Equation of State. Ind. Eng. Chem. Fundam. v. 15, p. 59-64, 1976.
• [9] PENNY, J.E.T. E LINDFIELD, G.R. Numerical Methods using MATLAB.. Editora Prentice – Hall, Upper Saddle River, Texas, Houston, 1999.
• [10] SANTOS, J.C. MAZZER, H.R., MACHADO, G.D., ANDREAUS, J., CABRAL,V.F., ZABALOY, M.S., CARDOZO-FILHO, L. High-pressure phase behaviour of the system (CO2 + C.I. Disperse Orange 30 dye). The J. of Chem.Thermodyn., v. 48, p. 284–290, 2012.
• [11] SMITH, J. M., VAN NESS, H. C. E ABBOTT, M. M. Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química, 7a Ed., Editora: LTC – Livros Técnicos e Científicos. Rio de Janeiro, 2007.
• [12] UKAI, T.; KODAMA, D.; MIYAZAKI, J.; Andamp; KATO, M. Solubility of methane in alcohols and saturated density at 280.15 K. J. of Chem. and Eng. Data, v. 47(5), p. 1320-1323, 2002.
• [13] XIA, S.; MA, P.; GUO, Y.; Andamp; HUA, C. Determination and study on the solubility of methane in heptane + cyclohexane and heptane + ethanol at high pressures. J. of Chem. and Eng. Data, v.49(3), p. 479-482, 2004.
• [14] WANG, L.K.; CHEN, G.J.; HAN, G.H. GUO, X.Q.; GUO, T.M. Experimental Study on the Solubility of Natural Gas Components. Fluid Phase Equilib., v. 207, p. 143–154, 2003.

Como citar:

OLIVEIRA, L. M. C.; SANTOS, D. F; CABRAL, V. F.; FEIRHMANN, A. C.; CARDOZO-FILHO, L.; MATTEDI, S.; Gilson Croscato; "EQUILÍBRIO DE FASES A ALTAS PRESSÕES ENVOLVENDO METANO + ETANOL OU METANO + METANOL", p-16382-16389. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-2026-16310-157217