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

Abstract

La determinación del equilibrio líquido-vapor de diferentes sistemas es información muy importante para la caracterización de las mezclas y los procesos de separación de estas. El equilibrio es estimado de forma experimental; sin embargo, su ejecución tiene altos costos por la precisión que se demanda en dichas pruebas. Una solución viable a la problemática planteada es el uso modelos termodinámicos que permitan obtener el equilibrio de fases. El presente artículo muestra la metodología para la estimación del equilibrio líquido-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 investigación, se elaboró la curva de rocío y burbuja usando la ecuación cúbica de Peng Robinson para calcular los coeficientes de fugacidad, y el modelo termodinámico 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 través del simulador de procesos químicos Aspen HYSYS y con un programa comercial (VLE Cal) alcanzando porcentajes de error promedio inferiores al 1%.