Resumen

GUEVARA LUNA, Marco Andrés; GUEVARA LUNA, Fredy Alejandro  y  BELALCAZAR CERON, Luis Carlos. Datos Experimentales y Nuevos Parámetros de Interacción Binaria para el ELV Etanol-Agua a Bajas Presiones Utilizando NRTL and UNIQUAC. Tecciencia [online]. 2018, vol.13, n.24, pp.17-26. ISSN 1909-3667.  https://doi.org/10.18180/tecciencia.2018.24.3.

El etanol es actualmente una de las fuentes de energía más importantes y atractivas, posee un poder calorífico de 12800 kJ / kg. El etanol se obtiene comúnmente de diversas fuentes en todo el mundo, principalmente fuentes renovables, y su separación se logra comúnmente mediante destilación atmosférica. Aun así, existen nuevas tecnologías que buscan una separación y purificación de etanol más económica y eficiente, tales como: destilación de presión y destilación, destilación extractiva, adsorción con tamices moleculares y destilación por membrana de vacío. El diseño, evaluación y optimización de estas tecnologías de proceso requiere de un enfoque de modelado termodinámico confiable y universal capaz de representar las propiedades del sistema etanol-agua, y en particular el equilibrio vapor-líquido (ELV) cerca del punto azeotrópico. Este estudio resume los datos experimentales de ELV para el sistema etanol-agua a 3 presiones de vacío (13.15, 19.71 y 101.32 kPa), y 17 datos de puntos azeotrópicos. La prueba de consistencia termodinámica de los datos se realizó utilizando el método de Redlich-Kister. Los parámetros y constantes para el modelado termodinámico detallado del sistema etanol-agua usando la ecuación de estado para fluidos polares Soave-Redlich-Kwong (polar-SRK) se resumen como parte de este estudio, así como los parámetros de interacción binarios estándar para NRTL y UNIQUAC exceso de modelos de energía Gibbs. Ambos modelos se utilizan simultáneamente para las simulaciones involucradas en las actividades de ingeniería de procesos químicos en la ciencia, la academia y la industria. El objetivo principal de este estudio consiste en la regresión de nuevos parámetros de interacción binaria en una forma dependiente de la temperatura que es compatible con la mayoría del software de simulación de procesos en la industria y el mercado, para NRTL y UNIQUAC, y su validación utilizando datos experimentales para puntos azeotrópicos a 3 diferentes bajas presiones, esta validación permitió verificar que el modelo empleado tiene errores de menos del 1%, para la temperatura y la fracción molar de etanol en la fase de vapor. Los nuevos parámetros regresados se probaron usando datos experimentales isobáricos para VLE a las 3 presiones atmosféricas mencionadas, obteniendo valores de coeficiente de correlación (R2) de aproximadamente 1. Los cálculos se realizaron usando códigos Python 3.4® desarrollados y suministrados por S&SE S.A.Sy Aspen properties® V8.6 proporcionado por la Universidad Nacional de Colombia.

Palabras clave : Etanol-Agua; Datos Experimentales; Equilibrio Vapor-líquido; Punto Azeotrópico; NRTL; UNIQUAC; Parámetros Binarios.

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