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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36786| Título: | Modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-vapor para a mistura azeotrópica álcool isopropílico e éter diisopropílico |
| Título(s) alternativo(s): | Thermodynamic modeling of vapor-liquid equilibrium for the azeotropic mixture of isopropyl alcohol and diisopropyl ether |
| Autor(es): | Hein, Alex Gabriel |
| Orientador(es): | Zuber, Andre |
| Palavras-chave: | Termodinâmica Misturas (Química) Destilação Solventes Thermodynamics Mixtures Distillation Solvents |
| Data do documento: | 14-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | HEIN, Alex Gabriel. Modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-vapor para a mistura azeotrópica álcool isopropílico e éter diisopropílico. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2025. |
| Resumo: | Este estudo apresentou a modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-vapor do sistema azeotrópico formado entre o álcool isopropílico (IPA) e o éter diisopropílico (DIPE), dois solventes economicamente relevantes na indústria química. O objetivo principal foi avaliar a influência da pressão no comportamento do sistema e avaliar a eficácia de três solventes extrativos – metanol (MET), 2-metoxietanol (2-MEA) e o líquido iônico dimetilfosfato de 1-metil-3-metilimidazólio ([Mmim][DMP]) – na quebra do azeótropo. A modelagem baseou-se na correlação de dados experimentais binários por meio do modelo NRTL, com suporte dos suplementos XSEOS e Solver, para a previsão do comportamento ternário da mistura. Os resultados indicaram que a redução da pressão desloca o ponto azeotrópico e pode até mesmo eliminar sua formação. Entre os solventes investigados, o líquido iônico [Mmim][DMP] apresentou a maior eficiência na quebra do azeótropo, requerendo frações molares inferiores a 0,10. O 2-MEA também demonstrou bom desempenho, embora tenha demandado frações superiores a 0,20. Por outro lado, o MET mostrou-se inadequado para a aplicação, devido a limitações relacionadas à sua recuperação e volatilidade. Dessa forma, a combinação entre solventes extrativos e redução de pressão revelou-se uma estratégia promissora para a separação do sistema DIPE/IPA. |
| Abstract: | This study presents the thermodynamic modeling of the vapor-liquid equilibrium of the azeotropic system formed between isopropyl alcohol (IPA) and diisopropyl ether (DIPE), two economically relevant solvents in the chemical industry. The main objective was to evaluate the influence of pressure on the system’s behavior and assess the effectiveness of three extractive solvents – methanol (MET), 2-methoxyethanol (2-MEA), and the ionic liquid 1-methyl-3-methylimidazolium dimethylphosphate ([Mmim][DMP]) – in breaking the azeotrope. The modeling was performed based on the correlation of binary experimental data using the NRTL model, supported by the XSEOS and Solver add-ins, to predict the ternary behavior of the mixture. The results indicated that reducing the pressure shifts the azeotropic point and may even prevents its formation. Among the investigated solvents, the ionic liquid [Mmim][DMP] exhibited the highest efficiency in breaking the azeotrope, requiring fractions below 0.10. The 2-MEA also demonstrated good performance, although it required fractions above 0.20 In contrast, MET was found to be unsuitable for the application due to limitations related to its recovery and volatility. Thus, the association of extractive solvents and pressure reduction proved to be a promising strategy for the separation of the DIPE/IPA system. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36786 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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