Comparación de Modelos Termodinámicos en el Análisis Topológico de Mezclas

Resumen

En el presente trabajo se pretende conocer y proponer un modelo termodinámico adecuado para la predicción de las propiedades de la mezcla Propanoato de metilo-Metanol-Ácido propionico-Agua, resultante de la esterificación del ácido propiónico. Para tal fin se realiza un análisis topológico a partir del cálculo de equilibrio de fases y la evaluación de la azeotropía, considerando tres modelos termodinámicos y sus reglas de mezclado (PCSAFT, PRWS y PSRK). Del análisis realizado se determinó que el modelo predictivo Soave Redlich Kwong, es el más apropiado para la mezcla bajo estudio, ya que predice los azeótropos que en la práctica se encuentran reportados. Así mismo, se realizó el análisis conceptual de las trayectorias de proceso mostradas en las curvas de residuo y se estableció una trayectoria de proceso para la obtención de los productos en una torre de destilación conforme a las consideraciones de diseño requeridas.

The objective of this paper is to introduce and propose a thermodynamic model appropriate for predicting the properties of the propanoate methyl – propionic acid – methanol – water mixture, resulting from the esterification of propionic acid. For this purpose, a topological analysis is carried out from phase equilibrium calculation and azeotropy evaluation, considering three thermodynamic models and mixing rules (PCSAFT, PRWS and PSRK). Based on the performed analysis, it was found that the predictive model Soave Redlich Kwong, is the most appropriate for the studied mixture since it predicts the azeotropes that are reported in practice. In addition, the conceptual analysis of the trajectories of process shown in the residue curves was performed and a process trajectory for obtaining the products in a distillation tower according to the required design considerations was established.