MODELO NRTL

El modelo de dos líquidos no aleatoria (ecuación NRTL corto) es un modelo coeficiente de actividad que se correlaciona los coeficientes de actividad de un compuesto I con sus fracciones molares en la fase líquida que se trate. Se aplica con frecuencia en el campo de la ingeniería química para calcular equilibrio de fases. El concepto de NRTL se basa en la hipótesis de Wilson que la concentración local alrededor de una molécula es diferente de la concentración mayor. Esta diferencia se debe a una diferencia entre la energía de interacción de la molécula central con las

moléculas de su propia especie y que con las moléculas de la otra especie . La diferencia de energía también introduce una no aleatoriedad en el nivel molecular local. El modelo NRTL pertenece a los denominados modelos de composición local. Otros modelos de este tipo son el modelo de Wilson, la UNIQUAC modelo y el modelo de contribución grupo UNIFAC . Estos modelos de composición local no son termodinámicamente consistente debido a la suposición de que la composición local alrededor molécula i es independiente de la composición local alrededor molécula j. Este supuesto no es cierto, como se ha demostrado por Flemmer en 1976.

El modelo elimina las limitaciones de Wilson para predecir el equilibrio líquido líquido, aunque tiene tendencia a establecer falsas separaciones de fases. Es capaz de representar el comportamiento de los equilibrios LV, LL y LLV.

En general es más preciso que Wilson y superior a otros modelos en sistemas agua/compuestos orgánicos.

La extensión a mezclas multicomponentes es directa.

Ofrece poca ventaja sobre la ecuación de Wilson para sistemas que son completamente miscibles.

Es consistente termodinámicamente y puede aplicarse a sistemas ternarios y de orden superior usando parámetros obtenidos por regresión de datos de equilibrio binario.

Tiene una precisión comparable a la ecuación de Wilson para el ELV. Combina las ventajas de las ecuaciones de Wilson y Van Laar y, como esta última, no es extremadamente intensiva en tiempo de cálculo. A diferencia de Van Laar, puede usarse en sistemas diluídos y en mezclas de

hidrocarburos y alcoholes, aunque, para estas últimas, no resulta tan satisfactoria como la ecuación de Wilson.

Permite modelar sistemas donde existe un amplio rango de puntos de ebullición o composición entre componentes, o donde se requiere ´resolver simultáneamente equilibrios LV y LL

Recomendaciones De Uso.- Se recomienda usar este método Cuando sólo se prevé una única fase líquida, para mezclas orgánicas con presencia de agua.

Para diferentes sistemas se muestra su aplicabilidad en el siguiente cuadro:

Aplicación NRTL

Mezclas binarias A

Mezclas multicomponentes A

Sistemas azeotrópicos A

Equilibrio líquido-líquido A

Sistemas diluidos A

Sistemas autoasociativos A

Polímeros NA

Extrapolación B

Donde:

A: aplicable

NA: no aplicable

B: bueno

La siguiente tabla muestra su utilidad en función del tipo de proceso

Tipo de Proceso

Alquilación de HF

Aromáticos

Producción de éter (MTBE, ETBE, ter-

amil metil eter TAME)

Plantas de etilbenceno / estireno

Producción de ácido tereftálico

Determinación de sus Parámetros

Los parámetros NRTL se ajustan a los coeficientes de actividad que han sido derivados de los datos determinados experimentalmente equilibrio de fases (vapor-líquido, líquido-líquido, sólido-líquido), así como de los calores de la mezcla. La fuente de los datos experimentales son a menudo los bancos de datos fácticos, como el Banco de Datos de Dortmund . Otras opciones son el trabajo experimental directa y coeficientes de actividad previstos con UNIFAC y modelos similares. Cabe destacar que para la misma mezcla líquida podrían existir varios conjuntos de parámetros NRTL. El parámetro NRTL establecer a utilizar depende de la clase de equilibrio de fase (es decir, sólido-líquido, líquido-líquido, líquido-vapor). En el caso de la descripción de un equilibrio vapor-líquido es necesario saber que la presión de vapor saturado de los componentes puros se utilizó y si la fase gaseosa fue tratado como un ideal o un gas real. Valores de la presión de vapor saturado precisas son importantes en la determinación o la descripción de un azeótropo . El gas de fugacidad coeficientes se establecen principalmente a la unidad (suposición de gas ideal), pero para los equilibrios vapor-líquido a altas presiones (es decir,> 10 bar) se necesita una ecuación de estado para calcular el coeficiente de fugacidad de gas para una descripción de gas real.

Las ecuaciones a usar son:

Para un sistema binario:

La ecuación NRTL incluye 3 parámetros y son independientes de la composición y la temperatura. Estos parámetros son ∝ ,b12 , b21.

Se escribe como:

Dónde:

Ademas:

A dilución infinita

∝ ,b12 , b21, son propios para cada par de especiesen particular.

Estos coeficientes de actividad ϒ1, ϒ2, se utilizan para un sistema binario en:

y

La adición de estos da:

De donde tenemos:

Los cuales utilizamos para la gráfica del punto de rocío y burbuja.

Bibliografía

http://translate.google.com.bo/translate?hl=es&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Non-random_two-liquid_model&prev=search