An efficient reliable method to estimate the vaporization enthalpy of pure substances according to the normal boiling temperature and critical properties

Abstract

The heat of vaporization of a pure substance at its normal boiling temperature is a very important property in many chemical processes. In this work, a new empirical method was developed to predict vaporization enthalpy of pure substances. This equation is a function of normal boiling temperature, critical temperature, and critical pressure. The presented model is simple to use and provides an improvement over the existing equations for 452 pure substances in wide boiling range. The results showed that the proposed correlation is more accurate than the literature methods for pure substances in a wide boiling range (20.3–722 K).

Estimación de la entalpía de vaporización de sustancias puras como función de la temperatura y presión

“…Tabla 4. Error promedio estándar de los valores obtenidos por la nueva ecuación vs otros modelos en 300 sustancias puras Con el fin de analizar la predicción del nuevo modelo en el cálculo de la entalpía normal de vaporización se realizan los cálculos en las 527 sustancias puras analizadas en el presente estudio y se comparan los resultados con los modelos de Riedel (1954), Chen (1965, Trouton (Nash, 1984), Zhao et al, (1999), Vetere (1979), Liu (2007), Mehmandoust et al, (2014), Morgan, Carruth y Kobayashi , los resultados estadísticos de AARD%, ARD% y RMSD se muestran en la Tabla 6.…”

“…Los resultados que se presentan en la Tabla 6 están conformes con lo reportado por Tatar et al, (2016), Mehmandoust et al, ( 2014), Kikic y Vetere (2011, Cachadiña y Mulero (2006 Como se observa en la Tabla 6, la nueva ecuación propuesta dada por la Ecuación 1 genera el menor porcentaje de error promedio estándar del 0.6291%, en comparación con otros modelos evaluados en el presente estudio, mientras que el valor de RMSD es de bajo orden de magnitud (≤ 0.00364); de esta manera se establece que los resultados simulados utilizando el nuevo modelo propuesto predicen el comportamiento de la entalpía normal de vaporización, lo que nuevamente valida la Ecuación 1.…”

“…Como se observa en la Tabla 6, la ecuación de Vetere genera porcentajes de desviación relativa del 13.8686%, resultados que están conformes con lo reportado por Tatar et al, (2016) quienes muestran desviaciones máximas del 69.70%; la ecuación de Chen en el presente trabajo muestra desviaciones del 0.5611%, resultado que está de acuerdo con lo reportado por Mehmandoust et al, (2014), con desviaciones máximas del 3.47%.…”

“…Por tal motivo, es de interés en ingeniería la medición y correlación de los valores de esta propiedad (Mehmandoust, Sanjari, & Vatani, 2014).…”

“…A partir de valores de presión crítica, temperatura crítica y datos experimentales de la entalpía de vaporización de 300 sustancias puras y mediante el algoritmo de Lasdon, Waren, Jain, and Ratner (1976), el cual minimiza la suma de los cuadrados de las desviaciones relativas de la entalpía de vaporización, se determinaron los parámetros y constantes característicos de la nueva ecuación y, a partir del factor acéntrico, se generalizó para ser utilizado en cualquier sustancia pura. Para validar el modelo propuesto obtenido, éste se evaluó en 227 sustancias puras que no participaron en el proceso de minimización y se compararon los resultados con otros modelos predictivos para el cálculo de la entalpía de vaporización, como son las ecuaciones de: Morgan, Carruth y Kobayashi , Watson, Fish y Lielmezs (Reid, Prausnitz, & Poling, 1987) y Sivaraman et al (Cachadiña & Mulero, 2006); por otro lado se realizó el cálculo de la entalpía de vaporización en el punto normal de ebullición y se comparó con las ecuaciones de: Riedel (1954);Chen (1965); Trouton (Nash, 1984); Zhao et al (1999); Vetere (1979);Liu (2007); Mehmandoust et al, (2014); y Morgan, Carruth y Kobayashi .…”