Modelos de Ecuaciones de Estado

UNIVERSIDAD PBLICA DE EL ALTOCARRERA: GAS Y PETROQUIMICA

GESTIN: 2016

ESTUDIANTES: - Geronimo Hugo Rojas Mamani - Marco Yovel Cama Villca - Guido Huanca Quito Las ecuaciones de estado se utilizan para determinar datos de equilibrios, entalpas, presiones, volmenes, y otras propiedades termodinmicas Ecuaciones de EstadoEl diseo de equipos de procesos utilizados en la industria qumica requiere de datos termodinmicos, para intercambiadores de calor se debe determinar la entalpa a la entrada y salida del equipo usando los datos de temperatura y presin y generalmente para el diseo de rehervidores, condensadores, bombas, compresores y expansores.USOS DE LAS ECUACIONES DE ESTADOEn la industria petroqumica, especficamente en los procesos de licuefaccin, las ecuaciones de estados se utilizan entre muchas aplicaciones para: predecir con alta precisin entalpas para as optimizar el diseo de intercambiadores de calor.USOS EN LA INDUSTRIA PETROQUIMICAEcuaciones de estado Van der Waals

ECUACION DE ESTADO SOAVE

Esta ecuacin incluye un trmino de atraccin intermolecular que depende tanto de la temperatura como del volumen. Ecuacin DE ESTADO Berthelot

Aplicando las condiciones del punto crtico se determinan los parmetros a y b, obtenindose:

Esta ecuacin al igual que la de Van der Waals predice un valor para Zc igual a 0,375, por lo que no es aconsejable utilizar cerca del punto crtico.

ECUACIN DE ESTADO PENG Y ROBIMSONLa ecuacin de Dieterici no es vlida para el estado lquido ni para sustancias polares o asociadas.La ecuacin de Dieterici es de forma exponencial y tiene dos constantes.

Donde e = 2.718281828...es la base de los logaritmos naturales.

ECUACIN DE ESTADO DIETERICI

Introduce el volumen seudo reducido para superar la dificultad que proviene de la incertidumbre en los valores experimentales de volumen crtico.

ECUACIN DE ESTADOGOUQ-JEN-SU

Esta ecuacin no es vlida para el estado lquido. Tampoco puede usarse para sustancias polares o asociadas.Esta ecuacin de Whol es una ecuacin tipo Van der Waals modificada en donde se agrega una constante mas para que permita describir mas ajustadamente el comportamiento real de sistemas gaseosos complejos La ecuacin de estado de WHOL se presenta de la siguiente manera

ECUACIN DE ESTADO DE WOHL

Coeficientes:

podemos obtener la expresin que permite calcular el valor del coeficiente de compresibilidad crtico de las relaciones anteriores:

ECUACIN DE ESTADO DE CLAUSIUSEsta de estado de Clausius al igual que Whol presenta tres constantes. Se trata de una ecuacin tipo Van Der Waals similar a la de Berthelot en el aspecto de que incorpora la temperatura en el trmino de atraccin

sus constantes se presentan de la siguiente manera:

ECUACIN DE ESTADO DE REDLICHKWONGEs utilizada para modelar gases reales. Es casi siempre ms precisa que la ecuacin de Van der Waals. El uso de esta ecuacin requiere el uso de Tc y Pc correspondientes a los parmetros a y b para cada componente.

Donde "a" y "b" son dos parmetros empricos

El coeficiente de compresibilidad crtico que suministra es:

ECUACIN DE ESTADO DE BEATTIE BRIDGEMANEsta ecuacin de Beattie Bridgeman es una de las ecuaciones ms ampliamente conocida y de mayor exactitud.

en donde a y b estn dados por las siguientes expresiones:

donde d es la densidad molar y a , b, c, a, b, c, y y son constantes donde la presin se da en atmosfrica, v en litros por mol y t esta en kelvin. Esta ecuacin de Benedict Webb Rubin es una de las ltimas que surgieron de la idea de que cuanto mayor cantidad de constantes tuviese el modelo mayor capacidad tendra de representar el comportamiento de gases y lquidos.

ECUACIN DE ESTADO DE BENEDICT-WEBB-RUBINA = 0.356 B = 0.132 C = 0.115la zona de validez de esta ecuacin es para pr < 0.5 y otros es completamente inutilizable para condiciones tales que pr 1 y tr 1es una forma de la ecuacin BWR truncada y como sta ha sido diseada para gas natural. Tiene las mismas limitaciones, ya que slo es vlida para el estado gaseoso en condiciones no muy cercanas a la crtica. La ecuacin se puede escribir:

BALZHISER-SAMUELS-ELIASSENECUACIN DE ESTADO DE MARTINLa ecuacin de Martin puede fallar cuando la temperatura es muy cercana a la crtica y la presin es elevada.

La ecuacin de Martin se puede escribir:ECUACIN DE ESTADO DE LEE-KESLEREste mtodo, si bien es complejo, permite calcular en zonas donde las ecuaciones cbicas no son confiables. Esta ecuacin es vlida para todos los gases en condiciones alejadas del ambiente y tambin ha sido aplicada con xito a gases y mezclas de gases. ECUACIN DE ESTADO DE HEDERER-PETER-WENZELEsta ecuacin necesita tres propiedades por compuesto puro: Tc, Pc y .

ECUACIN DE ESTADO DE VIRIALLa expresin para esta ecuacin es:Los coeficientes B, C, D, ... Son coeficientes viriales y dependen de la temperatura y del compuesto.25ECUACIN DE ESTADO DE ROBERT PLANCKEsta ecuacin se expresin de la siguiente manera:

n: cantidad de trminos de la ecuacin: volumen adimensionalb: parmetro anlogo Esta ecuacin no es vlida para el estado lquido ni para sustancias polares o asociadas. ECUACION DE ESTADO DE CLAUSIUS-CLAPEYRONEsta ecuacin es de tres parmetros, la expresin para esta ecuacin es:

La ventaja que al tener tres parmetros se puede ajustar mucho mejor a los datos experimentales y predice un valor de Zc apropiadoLa desventaja que predice valores muy pequeos para el volumen molarECUACIN DE ESTADO DE ELLIOTT, SURESH, DONOHUELa ecuacin tiene en cuenta el efecto de la forma de las molculas apolares y puede extenderse a polmeros aadiendo un trmino extra

GRACIAS POR SU ATENCIN29