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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34637| Título: | Modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-vapor do efluente aquoso de acetonitrila com adição de etilenoglicol como solvente |
| Título(s) alternativo(s): | Thermodynamic modeling of the liquid-vapor equilibrium in aqueous acetonitrile effluent with the addition of ethylene glycol as a solvent |
| Autor(es): | Lazarin, André Bilibio |
| Orientador(es): | Zuber, Andre |
| Palavras-chave: | Termodinâmica Solventes Equilíbrio Águas Residuárias Thermodynamics Solvents Equilibrium Wastewater |
| Data do documento: | 7-Dez-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | LAZARIN, André Bilibio. Modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-vapor do efluente aquoso de acetonitrila com adição de etilenoglicol como solvente. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2023. |
| Resumo: | Este trabalho teve como objetivo descrever o comportamento da mistura ternária Acetonitrila+Água+Etilenoglicol com base nos parâmetros das misturas binárias, a fim de investigar se o etilenoglicol possibilita a quebra do azeótropo formado em efluentes aquosos de acetonitrila em quantidades viáveis. As aplicações da acetonitrila na indústria são bastante variadas, com destaque para sua presença no setor farmacêutico em colunas cromatográficas, visando isolar, purificar e categorizar moléculas orgânicas para análise, pesquisa e comercialização. O estudo do azeótropo aquoso de acetonitrila, um fenômeno que ocorre em uma fração molar de 0,683 de acetonitrila, foi considerado importante devido à grande relevância comercial dessa molécula, a qual é um subproduto da indústria de acrilonitrila. Em 2008, com a redução da disponibilidade de acetonitrila, várias pesquisas tentaram substitui-la sem sucesso. Por isso, tornou-se atraente encontrar maneiras de reaproveitá-la a partir de efluentes descartados. À medida que o reaproveitamento dela, proveniente do reciclo de efluentes, se torna mais viável, seu custo de mercado também diminui devido à maior oferta. No decorrer deste trabalho, utilizou-se o software EXCEL® em conjunto com seu add-in XSEOS® para realizar o ajuste de parâmetros termodinâmicos das misturas binárias por meio de modelos de energia de Gibbs em excesso (NRTL e UNIQUAC), utilizando a abordagem gamma-phi e considerando a fase vapor como ideal. Os parâmetros binários permitiram a descrição do comportamento ternário de um conjunto de dados experimentais com desvios pequenos. O modelo UNIQUAC apresentou uma qualidade de ajuste significativamente superior, e a partir dos parâmetros deste modelo, foi possível verificar que o solvente é capaz de extinguir o azeótropo na fração molar de 0,275. |
| Abstract: | This work aimed to describe the behavior of the ternary mixture Acetonitrile+Water+Ethylene glycol based on the parameters of binary mixtures, in order to investigate whether ethylene glycol allows breaking the azeotrope formed in aqueous effluents of acetonitrile in viable quantities. The applications of acetonitrile in the industry are quite varied, with a notable presence in the pharmaceutical sector in chromatographic columns, aiming to isolate, purify, and categorize organic molecules for analysis, research, and commercialization. The study of the aqueous acetonitrile azeotrope, a phenomenon that occurs at a molar fraction of 0.683 of acetonitrile, was considered important due to the significant commercial importance of this molecule, which is a byproduct of the acrylonitrile industry. In 2008, with the reduction in the availability of acetonitrile, several unsuccessful attempts were made to replace it. Therefore, finding ways to reuse it from discarded effluents became attractive. As the reuse of acetonitrile from effluent recycling becomes more viable, its market cost also decreases due to increased supply. Throughout this work, the EXCEL® software, along with its add-in XSEOS®, was used to adjust the thermodynamic parameters of binary mixtures using excess Gibbs energy models (NRTL and UNIQUAC), employing the gamma-phi approach, and considering the vapor phase as ideal. The binary parameters allowed the description of the ternary behavior of a set of experimental data with small deviations. The UNIQUAC model showed significantly superior fitting quality, and from the parameters of this model, it was possible to verify that the solvent can break the azeotrope at a molar fraction of 0.275. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34637 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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