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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
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15834 |
| Date | 21 September 2012 |
| Creators | Maciel, J?ssica Caroline da Silva Linhares |
| Contributors | CPF:08580772800, http://lattes.cnpq.br/2621516646153655, Oliveira, Humberto Neves Maia de, CPF:22179763468, http://lattes.cnpq.br/7302633941782540, Pereira, Camila Gambini, CPF:27111541812, http://lattes.cnpq.br/8055289812908100, Chiavone Filho, Osvaldo |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia Qu?mica, UFRN, BR, Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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