Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HumbertoNMO_dissert.pdf: 1947865 bytes, checksum: 483437cde9982b75917556f1e4d183b7 (MD5) Previous issue date: 1999-06-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In the present work are established initially the fundamental relationships of thermodynamics that govern the equilibrium between phases, the models used for the description of the behavior non ideal of the liquid and vapor phases in conditions of low pressures. This work seeks the determination of vapor-liquid equilibrium (VLE) data for a series of multicomponents mixtures of saturated aliphatic hydrocarbons, prepared synthetically starting from substances with analytical degree and the development of a new dynamic cell with circulation of the vapor phase. The apparatus and experimental procedures developed are described and applied for the determination of VLE data. VLE isobarics data were obtained through a Fischer s ebulliometer of circulation of both phases, for the systems pentane + dodecane, heptane + dodecane and decane + dodecane. Using the two new dynamic cells especially projected, of easy operation and low cost, with circulation of the vapor phase, data for the systems heptane + decane + dodecane, acetone + water, tween 20 + dodecane, phenol + water and distillation curves of a gasoline without addictive were measured. Compositions of the equilibrium phases were found by densimetry, chromatography, and total organic carbon analyzer. Calibration curves of density versus composition were prepared from synthetic mixtures and the behavior excess volumes were evaluated. The VLE data obtained experimentally for the hydrocarbon and aqueous systems were submitted to the test of thermodynamic consistency, as well as the obtained from the literature data for another binary systems, mainly in the bank DDB (Dortmund Data Bank), where the Gibbs-Duhem equation is used obtaining a satisfactory data base. The results of the thermodynamic consistency tests for the binary and ternary systems were evaluated in terms of deviations for applications such as model development. Later, those groups of data (tested and approved) were used in the KijPoly program for the determination of the binary kij parameters of the cubic equations of state original Peng-Robinson and with the expanded alpha function. These obtained parameters can be applied for simulation of the reservoirs petroleum conditions and of the several distillation processes found in the petrochemistry industry, through simulators. The two designed dynamic cells used equipments of national technology for the determination of VLE data were well succeed, demonstrating efficiency and low cost. Multicomponents systems, mixtures of components of different molecular weights and also diluted solutions may be studied in these developed VLE cells / No presente trabalho s?o inicialmente estabelecidas as rela??es termodin?micas fundamentais que governam o equil?brio entre fases, sendo apresentados os modelos utilizados para a descri??o do comportamento n?o ideal das fases l?quidas e vapor em condi??es de baixas press?es. Este trabalho visou a determina??o de dados de equil?brio l?quido-vapor (ELV) para uma s?rie de misturas de hidrocarbonetos alif?ticos saturados multicomponentes preparadas sinteticamente a partir de subst?ncias com grau P.A., e o desenvolvimento de uma nova c?lula din?mica com circula??o da fase vapor. Os dispositivos e os procedimentos experimentais s?o descritos e aplicados para a determina??o destes dados de EL V. Dados de EL V isob?ricos foram determinados, atrav?s de um ebuli?metro Fischer de circula??o das fases l?quida e vapor, para os sistemas pentano + do decano, heptano + dodecano, decano + dodecano. Atrav?s das duas novas c?lulas din?micas especialmente projetadas, de f?cil opera??o e baixo custo, com circula??o da fase vapor, os sistemas heptano + decano + dodecano, acetona + ?gua, tween 20 + dodecano, fenol + ?gua e curva de destila??o de uma gasolina sem aditivo foram estudados experimentalmente. As composi??es das fases em equil?brio foram encontradas por densimetria, cromatografia e analisador de carbono org?nico total. Curvas de calibra??o de densidade versus composi??o foram preparadas a partir de misturas sint?ticas e avaliados os comportamentos de seus volumes de excesso. Os dados de ELV obtidos experimentalmente para os sistemas aquosos e hidrocarbonetos foram submetidos a testes de consist?ncia termodin?mica, bem como os dados obtidos da literatura para outros sistemas bin?rios, principalmente no banco de dados DDB (Dortmund Data Bank), utilizando a equa??o de Gibbs-Duhem, obtendo uma s?rie de dados com consist?ncia satisfat?ria. Os resultados dos testes de consist?ncia termodin?mica, obtidos para os sistemas bin?rios e tern?rio, foram avaliados em termos de desvios para aplica??es tais como desenvolvimento de modelos. Posteriormente, esses conjuntos de dados (testados e aprovados) foram usados no programa KijPoly para a determina??o dos par?metros bin?rios kij das equa??es de estado c?bicas de Peng-Robinson original e com a fun??o alfa expandida. Os par?metros obtidos podem ser aplicados para simula??o das condi??es de reservat?rios de petr?leo e dos v?rios processos de destila??o encontrados na ind?stria petroqu?mica, atrav?s de simuladores. Os dois novos projetos de c?lulas din?micas usaram equipamentos de tecnologia nacional para a determina??o de dados de ELV foram bem sucedidos, demonstrando efici?ncia e baixo custo. Sistemas multicomponentes e com componentes de diferentes pesos moleculares, e at? em concentra??es dilu?das foram e podem ser estudados nessas c?lulas de ELV desenvolvidas

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JessicaCSLM_DISSERT.pdf: 2011571 bytes, checksum: 8e087d35d6e4c83d4f7eda24cd8d3e57 (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / Anhydrous ethanol is used in chemical, pharmaceutical and fuel industries. However, current processes for obtaining it involve high cost, high energy demand and use of toxic and pollutant solvents. This problem occurs due to the formation of an azeotropic mixture of ethanol + water, which does not allow the complete separation by conventional methods such as simple distillation. As an alternative to currently used processes, this study proposes the use of ionic liquids as solvents in extractive distillation. These are organic salts which are liquids at low temperatures (under 373,15 K). They exhibit characteristics such as low volatility (almost zero/ low vapor ), thermal stability and low corrosiveness, which make them interesting for applications such as catalysts and as entrainers. In this work, experimental data for the vapor pressure of pure ethanol and water in the pressure range of 20 to 101 kPa were obtained as well as for vapor-liquid equilibrium (VLE) of the system ethanol + water at atmospheric pressure; and equilibrium data of ethanol + water + 2-HDEAA (2- hydroxydiethanolamine acetate) at strategic points in the diagram. The device used for these experiments was the Fischer ebulliometer, together with density measurements to determine phase compositions. The experimental data were consistent with literature data and presented thermodynamic consistency, thus the methodology was properly validated. The results were favorable, with the increase of ethanol concentration in the vapor phase, but the increase was not shown to be pronounced. The predictive model COSMO-SAC (COnductor-like Screening MOdels Segment Activity Coefficient) proposed by Lin & Sandler (2002) was studied for calculations to predict vapor-liquid equilibrium of systems ethanol + water + ionic liquids at atmospheric pressure. This is an alternative for predicting phase equilibrium, especially for substances of recent interest, such as ionic liquids. This is so because no experimental data nor any parameters of functional groups (as in the UNIFAC method) are needed / O etanol anidro tem ampla aplica??o em ind?strias qu?mica, farmac?utica e de combust?veis. No entanto, os processos atuais para a sua obten??o envolvem custo elevado, alta demanda de energia e a utiliza??o de solventes t?xicos e poluentes. Esse problema ocorre devido ? forma??o de aze?tropo na mistura etanol + ?gua, n?o permitindo a separa??o completa por m?todos convencionais tais como destila??o simples. Como uma alternativa aos processos atualmente utilizados, este estudo prop?e a utiliza??o de l?quidos i?nicos como agentes na destila??o extrativa. Trata-se de sais org?nicos l?quidos a baixas temperaturas (abaixo de 373,15 K). Suas caracter?sticas, tais como baixa volatilidade (press?o de vapor muito baixa), estabilidade t?rmica e baixa corrosividade os tornam interessantes para aplica??es como catalisadores e solventes. Neste trabalho, dados experimentais de press?o de vapor de etanol e ?gua puros na faixa de press?o de 20 a 101 kPa, assim como dados de equil?brio l?quido-vapor(ELV) do sistema etanol + ?gua a press?o atmosf?rica, e dados de equil?brio do sistema etanol + ?gua + 2-HDEAA (acetato de 2-hidrodietanolamina) foram obtidos em pontos estrat?gicos do diagrama. O dispositivo usado para esses experimentos foi o ebuliometro de Fischer, juntamente com medidas de densidade para determinar a composi??o das fases. Os dados obtidos apresentaram coer?ncia com dados da literatura e consist?ncia termodin?mica, desta forma, a metodologia foi devidamente validada. Os resultados foram favor?veis, com o aumento da concentra??o de etanol na fase vapor, por?m o aumento n?o demonstrou ser elevado. O modelo preditivo COSMO-SAC (COnductor-like Screening MOdels Segment Activity Coefficient), desenvolvido por Lin e Sandler (2002), foi aplicado para os c?lculos de predi??o de Equil?brio L?quido-Vapor do sistema etanol + ?gua com l?quido i?nico a press?o atmosf?rica. Essa ? uma alternativa para a previs?o do equil?brio de fases, especialmente para subst?ncias de interesse recente, tais como l?quidos i?nicos, uma vez que nem dados experimentais, nem par?metros de grupos funcionais (como no m?todo UNIFAC) s?o necess?rios