Evaluación del equilibrio líquido-vapor del sistema cloroformo (1) + 2-propanol (2) con registro de datos de temperatura y presión atmosférica de Huancayo - Chevalier Santiváñez, Marcel Fernando (2016)
El equilibrio líquido-vapor es una condición que se llega a establecer en un proceso termodinámico en el cual la velocidad, de las moléculas que se pasan de la fase líquida a la fase vapor, llega a ser igual a la velocidad de las moléculas de la fase vapor que pasan a convertirse en fase líquida. En el diseño de equipos de separación es necesario disponer de una base de datos equilibrio líquido-vapor, diagramas de equilibrio y diagramas de fase, el cual se logra mediante la experimentación en un equipo denominado ebullómetro, pero estos resultados se pueden predecir empleando el método UNIFAC. Con este método se predice el coeficiente de actividad de la mezcla, el cual es un factor de corrección de la no-idealidad que se incorpora a la ecuación de Raoult. El objetivo de este estudio, fue evaluar el equilibrio líquido-vapor de la mezcla binaria de cloroformo (1) - 2-propanol (2), a una presión atmosférica constante y como resultado se obtuvo: la temperatura de equilibrio, la composición molar de la fase líquida y la composición molar de la fase vapor de una serie mezclas preparadas a diferentes proporciones. Con estos resultados, el coeficiente de actividad experimental de cada mezcla se determinó empleando la ecuación de Raoult modificada. Para la predicción de datos de equilibrio se ha empleado el método UNIFAC Original desarrollado por Prausnitz et al (Fredenslund, Jones, & Prausnitz, Group-contribution estimation of activity coefficients in nonideal liquid mixtures, 1975) Para realizar los cálculos del equilibrio líquido-vapor se ha empleado el lenguaje de programación Visual C++ y se empleó el método de la secante para determinar la temperatura de equilibrio, a una composición determinada de la mezcla líquida. En el presente trabajo para obtener los datos experimentales se ha empleado un ebullómetro dinámico y una mezcla binaria a diversas composiciones molares entre 0,0 y 1,0. El desarrollo experimental se ha llevado a cabo en el Laboratorio de Operaciones y Procesos Unitarios de la Facultad de Ingeniería Química de la UNCP a una presión atmosférica de 72 kPa. Para determinar la composición molar tanto de la fase líquida como la fase vapor, se ha medido el índice de refracción de las muestras empleado un refractómetro. Para verificar la consistencia termodinámica, tanto de los datos obtenidos de la simulación y de los resultados experimentales se ha empleado el modelo propuesto por Herington (1951) para el equilibrio líquido-vapor isobárico de mezclas binarias. Después de aplicar la prueba de consistencia termodinámica de Herington se ha concluido que tanto los resultados obtenidos con el programa de simulación como los datos experimentales son termodinámicamente consistentes. El programa de simulación y los datos presentados van a servir de base en futuros trabajos que se desarrollen tanto en el estudio del equilibrio líquido-vapor de otras mezclas liquidas como en el diseño de torres de separación de mezclas binarias o multicomponente.