Parametrização da equação de estado PC-SAFT para o cálculo de propriedades termofísicas e solubilidade de CO2 em líquidos iônicos - Carvalho, Marlon Loreno de (2023)
No presente trabalho, foram realizadas modelagens utilizando a PC-SAFT (Perturbed Chain Statistical Associating Fluid Theory) em suas versões completa e simplificada, e avaliando a influência de seus termos no cálculo da solubilidade. A equação de estado foi utilizada para descrever as propriedades termofísicas de LIs, predizer a solubilidade de gases, e comparar os resultados obtidos com dados experimentais presentes na literatura. O presente trabalho estende a metodologia proposta por Loreno (2017), na qual os parâmetros do modelo, incluindo os parâmetros associativos, foram estimados para o LI base utilizando dados de massa específica e velocidade do som em pressão atmosférica como parâmetros de entrada, e aplicando o esquema de associação 2B. Esta estratégia foi comparada com aquela que utiliza dados de massa específica em diferentes temperaturas e pressões. Também foi realizada a análise de sensibilidade dos parâmetros do modelo por meio da avaliação da região de confiança paramétrica. Adicionalmente, analisou-se a influência das diferenças em densidade experimental, coeficiente de expansão térmica e compressibilidade isotérmica no desempenho dos modelos. Para LIs da família do imidazólio, a estratégia 1 (que utiliza dados de densidade e velocidade do som em pressão atmosférica) apresentou os melhores resultados. O estudo foi estendido para os LIs das famílias de metilpiridínio, metilpirrolidínio e piridínio utilizando a estratégia 1. A modelagem proposta foi capaz de descrever propriedades termofísicas e dados de solubilidade de CO2 nestes LIs com boa acurácia, dispensando a utilização de parâmetros binários, e sendo compatíveis com métodos de CG. Também foi realizada a análise da predição da solubilidade de metano em LIs da família do imidazólio. O modelo foi capaz de descrever a concavidade das curvas de solubilidade, assim como a ordem de grandeza da solubilidade de metano. Os desvios obtidos para a solubilidade de CH4 são consideráveis. Entretanto, espera-se que a seletividade não seja tão diferente da seletividade ideal, e que tais desvios não influenciem significativamente a seletividade. Sendo assim, conclui-se que o modelo desenvolvido pelo presente trabalho pode ser utilizado no contexto de remoção de CO2 de correntes gasosas.