Segurança Do Trabalho

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA – CT

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

DISCIPLINA: TERMODINÂMICA EQUILÍBRIO– DEQ0500

EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR PARA UM SISTEMA BINÁRIO E/F À PRESSÃO CONSTANTE.

Emilianny R. B. Magalhães

Indira Aritana F. De Medeiros

Natal – RN

2009

Emilianny R. B. Magalhães

Indira Aritana F. de Medeiros

Relatório referente à disciplina Termodinâmica do Equilíbrio, ministrada pela profa. Camila Gambini Pereira, correspondente a 30 % da segunda avaliação do semestre de 2009.2.

Natal – RN

2009

Índice

A

Abordagem γ -  16

Abordagem  -  16

Azeotropia 14

C

Cálculo dos Pontos de Orvalho e de Bolha 18

Conclusão 27

D

Desenvolvimento da Curva do Ponto de Bolha utilizando o modelo Margules 3 sufixos. 22

Desenvolvimento da Curva do Ponto de Orvalho utilizando a equação de estado de Peng Robinson 22

Desenvolvimento do Diagrama T vs x1, y1 21

Diagrama da Curvas do Ponto de Bolha de acordo com o Modelo de Margules 3 sufixos e do Ponto de Orvalho de acordo com Peng-Robinson. 25

Diagrama T vs , para o sistema E + F a P=1,013bar. 23

Diagramas T vs x1, y1 13

E

Equilíbrio Líquido-Vapor 8, 10, 12

F

Fundamentação Teórica 10

I

Introdução 9, 29

M

Modelos para a Energia de Gibbs em Excesso 16

Modelos para o comportamento de sistemas em Equilíbrio Líquido-Vapor 12

O

Objetivo 8

R

Referências Bibliográficas 29

Resultados e Discussão 23

Objetivo

Esta atividade tem por objetivo estudar um sistema binário composto por E e F a partir de dados experimentais de Equilíbrio Líquido-Vapor. Com base nesses dados, aplicaremos nossos conhecimentos para validar a aplicação de uma Equação de Estado e um Modelo de coeficiente de atividade para o sistema binário descrito abaixo. Para tanto, utilizaremos o seguinte roteiro:

1) Construção do diagrama T vs x1, y1 utilizando os dados experimentais;

2) Construção da curva de ponto de bolha utilizando o Modelo de Margules 3 sufixos para o coeficiente de atividade;

3) Construção da curva de ponto de orvalho utilizando a Equação de Estado de Peng Robinson com o auxílio do programa PRMIX;

Introdução

As mudanças de composição são o resultado mais freqüente nas inúmeras operações industriais e de transferência de massa. Assim, a composição se torna a variável principal na análise desses processos. Exemplos como destilação, absorção e extração colocam fases com diferentes composições em contato, e, quando as fases não estão em equilíbrio, transferência de massa entre fases altera as suas composições. Tanto a extensão da mudança como a taxa de transferência dependem do afastamento do sistema do equilíbrio. Dessa forma, para o tratamento quantitativo da transferência de massa T, P e composição das fases no equilíbrio tem que ser conhecidas.

Na pratica industrial, as fases coexistentes mais comuns são o líquido e o vapor, embora sistemas líquido/líquido, vapor/sólido e líquido/sólido também sejam encontrados.

Neste trabalho, abordaremos a natureza do equilíbrio o comportamento das fases líquido-vapor e a formulação mais simples que permite o calculo de temperaturas, pressões e composições para esse sistema é conhecida como lei de Raoult.

1. Fundamentação Teórica

1.1 Equilíbrio Líquido-Vapor

Considerando um sistema isolado, com fase vapor e líquida em contato direto, o equilíbrio termodinâmico está relacionado com o movimento relativo das moléculas em relação à interface que divide as fases. Devido ao efeito da temperatura, as moléculas movimentam-se aleatoriamente umas em relação às outras, inclusive nas imediações da interface líquido-vapor, de forma que em todo momento há moléculas que atravessam a interface, tanto indo da fase líquido em direção à fase vapor e vice-versa. O equilíbrio líquido-vapor ocorre quando a quantidade por unidade de tempo das moléculas que atravessam a interface em um sentido (do líquido ao vapor) e no outro (do vapor ao líquido) se igualam. Assim sendo, não ocorrem variações das propriedades macroscópicas