Aprimoramento da representação das forças de dispersão na equação de estado COSMO-SAC-Phi

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Zini, Lucas Pandolphi
• Orientador(a): Soares, Rafael de Pelegrini
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Equações de estado; Modelos termodinâmicos
• Palavras-chave em Inglês: COSMO-SAC-Phi; Equation of state; Dispersion forces; Alpha function; Phase equilibrium
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/231553

Neste trabalho, a equação de estado COSMO-SAC-Phi foi refinada através da modificação da expressão que descreve a contribuição energética referente às forças de dispersão. A modificação sugerida é inspirada em funções α(T), utilizadas no termo atrativo de equações de estado cúbicas. Regras de consistência termodinâmica são normalmente aplicadas a funções α(T), e a nova expressão obedece a esses requisitos. Foram apresentadas correlações a dados experimentais de pressão de saturação e volume de líquido saturado de trinta e oito compostos representativos utilizando o modelo original (CSP (2019)) e o modificado (CSP (2021)). Os resultados mostraram que a modificação proposta é capaz de melhorar as correlações significativamente, em que os desvios médios obtidos em relação aos dados experimentais foram de 0,96% para a pressão e 0,73% para o volume. Esses valores representam, respectivamente, reduções de 20% e 64% em relação ao modelo original. As massas específicas de compostos puros sob condições supercríticas também foram adequadamente preditas, com desvios de 3,18%, 4,77% e 7,83%, respectivamente, para os modelos CSP (2021), CSP (2019) e SRK. O desempenho da equação CSP (2021) foi avaliado por meio de predições de equilíbrio líquido-vapor (ELV) de misturas binárias e, na maioria dos sistemas testados, CSP (2021) foi superior aos modelos CSP (2019), PSRK e SRK com a regra de mistura clássica de van der Waals (SRK+vdW). O modelo CSP (2021) também aprimorou a descrição de ELV em condições extrapoladas de temperatura. Predições de equilíbrio líquido-líquido (ELL) de misturas binárias mostraram que a equação CSP (2021) produz resultados similares ao modelo UNIFAC-LLE em temperaturas baixas, além de apresentar um desempenho superior à CSP (2019) em altas temperaturas e pressões. Concluiu-se que a equação de estado CSP (2021) é um modelo com caráter altamente preditivo. Para os sistemas testados, ela é capaz de representar propriedades em altas pressões e descrever forças dispersivas mais apropriadamente que a versão original.