Evaluación de un modelo simétrico para calcular los coeficientes de actividad de una mezcla líquida binaria

Abstract

Las potencialidades de un modelo SIMÉTRICO para la energía libre en exceso de Gibbs son evaluadas, para estimar tanto cualitativa como cuantitativamente, el equilibrio líquido vapor de una mezcla binaria. Este modelo está basado en la conservación de la interacción molecular par y utiliza una adecuada definición de la fracción efectiva de contacto, generando así, una expresión de coeficiente de actividad que es algebraicamente más simple, que permite una fácil parametrización. Mostramos como este modelo reproduce resultados experimentales de sistemas líquido vapor, homogéneos, con un grado de exactitud comparable con los bien conocidos y más elaborados modelos de coeficiente de actividad, comoWilson, UNIQUAC, etc. Los errores promedio absolutos en presión obtenidos, se encuentran por debajo del 2 %, y las composiciones de vapor mostraron desviaciones por debajo de 0,015. Hace hincapié en la interpretación física de sus parámetros, ya que esta permite evidenciar efectos hidrofóbicos, y elucidar adecuadamente los mecanismos moleculares que prevalecen en el comportamiento termodinámico de la solución, con mucha mayor claridad que otros modelos semi-empíricos, basados en el concepto de concentración local. El modelo SIMÉTRICO puede utilizarse en Ingeniería Química en labores de docencia, investigación y diseño básico. Sin necesidad de utilizar extensos y engorrosos métodos computacionales.

Capabilities of a SYMMETRICmodel for the excess Gibbs free energy, to estimate the vapor-liquid equilibrium both qualitative as quantitatively, are evaluate. This model is based on the conservation of pair molecular interaction, and an adequate definition of effective contact fraction, is used. Thus, is possible to generate an expression for activity coefficient, which is algebraically simpler and allow make easer parameterization.We are show, how this model to reproduce the experimental data of vapor-liquid homogeneous systems with a degree of accuracy comparable to well-known more elaborated models for activity coefficients, asWilson, UNIQUAC, etc. Mean absolute errors in pressure are below 2 %, and the vapor compositions deviation below 0;015, are obtained. It make highlight on the physical interpretation of its parameters, since these allow elucidating adequately, the predominant molecular mechanisms on thermodynamic behavior of the solution, with more confidence that other semi-empirical model based on local concentration concept. SYMMETRIC model can be used in Chemical Engineering in labors of teaching, research and basic design. Using of extensive and cumbersome computational methods, are not required.