Parametrização da equação de estado PC-SAFT para o cálculo de propriedades termofísicas e solubilidade de CO2 em líquidos iônicos

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Carvalho, Marlon Loreno de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Líquidos iônicos; Solubilidade; Carvão ativado; Contribuição de grupos; Absorção; SAFT; Estimação de parâmetros; Sensibilidade paramétrica; Ionic liquids; Group contribution; Absorption; Parameter estimation; Parametric sensibility; ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23687

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.