1. También llamado modelo de equilibrio vapor-líquido (VLE) es un método para calcular la fase de separación de una mezcla a una temperatura, presión y composición dada.
2. No existe un modelo termodinámico que pueda ser utilizado universalmente para todos los casos. Su selección depende de:
2.1. Naturaleza de los componentes
2.2. Tipo de mezcla
2.3. Rango de condiciones (Temperatura, presión y concentración)
3. Es importante siempre validar el paquete termodinámico utilizado revisando que todos los inputs sean correctos y comparando los resultados con datos experimentales del sistema planteado.
4. Dónde encontrar datos termodinámicos faltantes?
4.1. DECHEMA Gesellschaft für Chemische Gesellschaft für Chemische Base de datos DETHERM para propiedades Technik und Biotechnologie Base de datos DETHERM para propiedades fluidos puros y mezclas. Muy completa. (http://i-systems.dechema.de/detherm)
4.2. DIPPR Data Compilation, American Institute DIPPR Data Compilation, American Institute Base de datos de componentes puros of Chemical Engineers* Base de datos de componentes puros (http://dippr.byu.edu/)
4.3. Dortmund Databank* Base de datos para equilibrios de mezclas. (http pp ://www.ddbst.com/en/ddbst/index.php)
4.4. JANAF Thermochemical Tables (distribuido por el NIST) Base de datos compuestos puros (http://www.nist.gov/index.html)
5. ¿Para qué sirven? Para calcular propiedades termodinámica y equilibrios de fases, con la finalidad de resolver balances de masa y energía y dimensionamiesto en equipos de distintas operaciones unitarias
6. Coeficientes de Actividad de acuerdo al tipo de mezcla
6.1. Compuestos Orgánicos con Agua: NRTL
6.2. Alcoholes o Fenoles: Wilson
6.3. Hidrocarburos C4-C18: Wilson
6.4. Hidrocarburos Aromáticos: Margules
7. Paquetes Termodinámicos Disponibles
7.1. Ecuaciones de Estado
7.1.1. SRK (Presión atmosférica o superior)
7.1.1.1. Hidrocarburos
7.1.1.2. Gases Livianos
7.1.2. Peng-Robinson
7.1.2.1. PRSV
7.1.2.1.1. Sistemas altamente no ideales
7.1.2.1.2. Bajas presiones
7.1.2.2. Sour PR
7.1.2.2.1. Sistemas de ácidos acuosos
7.2. Modelos de Actividad
7.2.1. NRTL
7.2.1.1. Mezclas Agua + Hidrocarburos
7.2.1.2. Sistemas completamente miscibles
7.2.2. UNIQUAC
7.2.2.1. Sistemas no ideales
7.2.2.2. Agua
7.2.2.3. Hidrocarburos
7.2.2.4. Alcoholes, aminas, ésteres
7.2.3. Wilson
7.2.3.1. Líquidos no ideales
7.2.3.2. Mezclas componentes polares y no polares
7.2.3.3. Soluciones con baja miscibilidad
7.2.4. Margules
7.2.4.1. Equilibrio líquido- vapor
7.2.4.2. Equilibrio Líquido-Líquido
8. Se divide en las siguientes categorías principales:
8.1. Ecuaciones de estado: Se basan en desviaciones ligeras del comportamiento de gases ideales PV=nRT. Por tanto, se ajustan a mezclas Gas Real+Líquido Ideal.
8.1.1. Estas ecuaciones relacionan un sistema en equilibrio en base a las variables que lo describen. Estas han sido desarrolladas a través del tiempo ya que los primeros modelos de dichas ecuaciones no brindaban una aproximación buena al resultado
8.1.2. Describen el sistema en relación con las propiedades termodinámicos, presión, temperatura, etc, siendo estas características propias del sistema
8.1.3. Ventajas
8.1.3.1. Son apropiadas para el modelado de no linealidad enfase vapor a altas presiones así como componentes supercríticos.
8.1.3.2. Desarrollados para hidrocarburos a amplios rangos de P y T
8.1.3.3. Mediante a ciertas modificaciones permite tratar mezclas con compuestos medianamente polares y poder predecir el comportamiento no ideal en fase líquida (azeótropos)
8.1.4. Son usados comúnmente para simulación de operaciones unitarias relacionadas con hidrocarburos y gases ligeros desde temperaturas muy bajas temperaturas de región crítica
8.1.5. Ejemplos: Soave Redlinch Kwong (SRK) , Peng Robinson (PR)
8.2. Modelo de actividad: Se basan en la determinación del coeficiente de actividad de los componentes para ajustar la desviación producida por excesos de energía libre de Gibbs de las mezclas. Por tanto, se ajusta a mezclas Gas ideal-Líquido Polar.
8.2.1. Ventajas
8.2.1.1. Apropiado para el modelado no lineal en fase líquida
8.2.1.2. Mayor presición que las Ecuaciones de Estado a bajas presiones
8.2.2. Desventajas
8.2.2.1. Válidos para presiones menores a 10 bar
8.2.2.2. Capaces de tratar componentes supercríticos a parter de las constantes de Henry
8.2.3. Usados para componentes a temperatura ambiente hasta temperaturas cercanas a la temperatura crítica
8.2.4. Ejemplos: Wilson, Uniquac