Abstract
A metodologia mais comum de obter os mapas de curvas residuais é através de um sistema de equações diferenciais, comumente resolvido em duas etapas, a saber, um equilíbrio líquido-vapor e um sistema de equações diferenciais. O objetivo deste trabalho é apresentar uma nova metodologia de elaboração dos mapas de curvas residuais. Nesta metodologia o bolha T é considerado uma equação diferencial e juntamente coma equação de Rayleigh, que é um sistema de equações diferenciais que determina a composição residual de uma mistura líquida a ser destilada, são resolvidas através do Método das Diferenças Finitas. Para este intuito a nova metodologia será aplicada aos sistemas ternários éter etílico/metanol/1-butanol e etanoll/2-metil 2-propanol/metilciclohexano. O coeficiente de fugacidade da fase de vapor foi calculado pela equação de Virial (truncada no segundo coeficiente), e o coeficiente de atividade da fase líquida, através dos modelos NRTL, UNIQUAC e UNIFAC. Os resultados mostraram o potencial da nova metodologia em comparação às abordagens convencionais
Highlights
A metodologia mais comum de obter os mapas de curvas residuais é através de um sistema de equações diferenciais, comumente resolvido em duas etapas, a saber, um equilíbrio líquidovapor e um sistema de equações diferenciais
The most common methodology for obtaining residue curve maps is through a system of differential equation, commonly solved These maps are obtained through a system of differential equations, which is commonly solved in two steps, namely a liquid-vapor equilibrium and a system of differential equations
The goal of this work is to present a new methodology for the elaboration of residual curve maps differential equations
Summary
Na maioria dos casos, a modelagem matemática que representa um processo está na forma de uma equação diferencial ou um sistema de equações diferenciais. O Método das Diferenças Finitas pode ser usado para resolver equações diferenciais ordinárias ou parciais envolvendo valor de contorno ou valor inicial (Constantinides & Moustofi, 1999). O método mais usado para aproximar uma equação diferencial de uma solução numérica é dado por diferenças finitas, devido à sua precisão, estabilidade e facilidade de implementação. Lyra (1998) elabora os mapas de curvas residuais aplicando o Método das Diferenças Finitas na equação de Rayleigh e resolve o bolha T de maneira convencional, tal como o método iterativo dado por (Smith, et al, 2020). O objetivo deste trabalho é aplicar o Método das Diferenças Finitas na elaboração de mapas de curvas residuais, a partir de uma análise termodinâmica e computacional. Empregou-se o software MATLAB, disponível na Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, para o cálculo e análise do comportamento das misturas azeotrópicas e implementação do Método das Diferenças Finitas
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