Estimación del equilibrio líquido-vapor del sistema binario acetona-cloroformo mediante el modelo termodinámico de Van Laar y Peng Robinson

espanolLa determinacion del equilibrio liquido-vapor de diferentes sistemas es informacion muy importante para la caracterizacion de las mezclas y los procesos de separacion de estas. El equilibrio es estimado de forma experimental; sin embargo, su ejecucion tiene altos costos por la precision que se demanda en dichas pruebas. Una solucion viable a la problematica planteada es el uso modelos termodinamicos que permitan obtener el equilibrio de fases. El presente articulo muestra la metodologia para la estimacion del equilibrio liquido-vapor de un sistema binario no ideal azeotropo, tomando como ejemplo la mezcla de acetona y cloroformo, en la herramienta software Matlab 9.0. Para dar cumplimiento al principal objetivo de la investigacion, se elaboro la curva de rocio y burbuja usando la ecuacion cubica de Peng Robinson para calcular los coeficientes de fugacidad, y el modelo termodinamico de Van Laar para los coeficientes de actividad. Las curvas resultantes fueron comparadas con las curvas obtenidas experimentalmente a una temperatura de 50 °C y 35,17 °C, mostrando un buen ajuste, con errores relativos promedios inferiores a 3,9%. Adicionalmente, los resultados fueron comparados con los estimados a traves del simulador de procesos quimicos Aspen HYSYS y con un programa comercial (VLE Cal) alcanzando porcentajes de error promedio inferiores al 1%. EnglishThe Determination of the liquid-vapor equilibrium of different systems is very important information for the mixtures characterization and its separation processes. Equilibrium is estimated experimentally; however, its execution has high costs due to the precision demanded in said tests. A good solution to this problem is to employ thermodynamic models that allow obtaining phase equilibrium. This article shows the methodology for estimating the liquid-vapor balance of a non-ideal azeotrope binary system, taking as an example the mixture of acetone and chloroform, in the Matlab 9.0 software tool. To reach the main objective of the research, the dew and bubble curve was developed, using the cubic equation of Peng Robinson to calculate the fugacity coefficients and the thermodynamic model of Van Laar for the activity coefficients. The resulting curves were compared with the curves obtained experimentally at a temperature of 50 °C and 35.17 °C, showing a well fit, with average relative errors of less than 3.9%. Additionally, the results were compared with those estimated through the Aspen HYSYS chemical process simulator and with a commercial program (VLE Cal), reaching average error percentages of less than 1%. portuguesA determinacao do equilibrio liquido-vapor de diferentes sistemas e uma informacao muito importante para a caracterizacao de misturas e seus processos de separacao. O equilibrio e estimado experimentalmente; no entanto, sua execucao apresenta altos custos devido a precisao exigida nos referidos testes. Uma solucao viavel para o problema proposto e o uso de modelos termodinâmicos que permitem obter o equilibrio de fases. Este artigo mostra a metodologia para estimar o equilibrio liquido-vapor de um sistema binario azeotropico nao ideal, tomando como exemplo a mistura de acetona e cloroformio, na ferramenta de software Matlab 9.0. Para cumprir o objetivo principal da pesquisa, foi desenvolvida a curva de orvalho e bolha, usando a equacao cubica de Peng Robinson para calcular os coeficientes de fugacidade e o modelo termodinâmico de Van Laar para os coeficientes de atividade. As curvas resultantes foram comparadas com as curvas obtidas experimentalmente a uma temperatura de 50 °C e 35,17 °C, mostrando um bom ajuste, com erros relativos medios inferiores a 3,9%. Alem disso, os resultados foram comparados com os estimados atraves do simulador de processo quimico Aspen HYSYS e com um programa comercial (VLE cal), atingindo percentuais medios de erro inferiores a 1%.