Group-contribution viscosity predictions of liquid mixtures using UNIFAC-VLE parameters

Cao, Weihong; Knudsen, Kim; Fredenslund, Aage; Rasmussen, Peter

doi:10.1021/ie00021a034

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“…Neste caso, foram utilizados os dados obtidos por Pratas et al (2010) e Pratas et al (2011). O segundo tipo de modelo estudado, GCVOL (Elbro et al, 1991) para a densidade e GC-UNIMOD (Cao et al, 1993) para a viscosidade, são baseados no conceito de contribuição de grupos, capazes de estimar as propriedades de uma mistura, tratando-a como uma solução de grupos funcionais das moléculas que as constituem. Sendo assim, cada propriedade física ou química pode ser considerada como a soma das contribuições feitas por cada um destes grupos e por suas interações.…”

Section: Estimativa Das Propriedades Físicasunclassified

“…Tanto para o GCVOL (Elbro et al, 1991;Ihmels et al, 2002) como para o GC-UNIMOD (Cao et al, 1993), a literatura já apresenta um vasto número de parâmetros de interação entre vários pares de grupos funcionais, incluindo os que constituem os ésteres metílicos: CH 3 , CH 2 , CH= e CH 2 COO.…”

Section: Estimativa Das Propriedades Físicasunclassified

“…Dentre os modelos existentes na literatura, destacam-se os baseados na fração molar, como a Regra de Kay (Azian et al, 2001), tanto na forma simples como modificada. Dentre os modelos baseados no conceito de contribuição de grupos, tem-se o CG-UNIMOD (Cao et al, 1993), para a viscosisade, e o GCVOL (Elbro et al, 1991), para a densidade.…”

Section: Introductionunclassified

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Propriedades Físicas De Biodiesel De Pinhão Manso: Avaliação De Métodos Preditivos Para Cálculos De Viscosidade E Densidade.

Florido¹,

Aracava²,

Moraes³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -O conhecimento de propriedades físicas, como viscosidade e densidade, permite o aprimoramento das etapas envolvidas na produção de biodiesel. Devido à inviabilidade de aquisição desses dados em todas as condições de interesse, métodos para estimá-las têm grande importância prática. O objetivo deste trabalho foi testar diferentes modelos para o cálculo de viscosidade e densidade de biodiesel de pinhão manso. As viscosidades foram obtidas em um reômetro rotacional AR 2000 (TA Instruments), e as densidades em um densímetro digital DMA4500 (Anton Paar). Para as predições, foram testadas a Regra de Kay (tanto para a viscosidade como para a densidade) e os modelos de contribuição de grupos GC-UNIMOD (viscosidade) e GC-VOL (densidade). Apesar da complexidade dos modelos de contribuição de grupos, estes apresentaram desempenho muito parecido com o dos modelos mais simples. Para o cálculo da viscosidade, os desvios médios relativos (DMR) foram ao redor de 7 %, e para a densidade, os valores de DMR ficaram em torno de 0,7 %. INTRODUÇÃOO crescente esgotamento das reservas de combustíveis fósseis do mundo tem despertado o interesse pela busca de fontes alternativas de energia, especialmente de combustíveis renováveis como o biodiesel. Este é obtido através da transesterificação de óleos ou gorduras, tanto de origem animal como vegetal. A composição em metal-ésteres de um determinado biodiesel afeta diretamente a viscosidade, que pode possuir uma grande variação, dependendo da fonte oleaginosa (Allen et al., 1999). Dentre as fontes oleaginosas não comestíveis, o pinhão manso (Jatropha curcas) tem sido identificado como uma das mais proeminentes com potencial para a produção de biodiesel (Choudhurya et al., 2014).A viscosidade é, certamente, uma das propriedades de transporte mais significantes do biodiesel, pois tem efeito direto nos coeficientes de transferência de calor e massa, afetando o desempenho do motor . Sabe-se também que esta propriedade é altamente influenciada pela composição em metil ésteres e pela temperatura. Por esta razão, a viscosidade cinemática (ν) é utilizada como padrão regulador para biodiesel. Esta propriedade está relacionada Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 1

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Section: Estimativa Das Propriedades Físicasunclassified

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Propriedades Físicas De Biodiesel De Pinhão Manso: Avaliação De Métodos Preditivos Para Cálculos De Viscosidade E Densidade.

Florido¹,

Aracava²,

Moraes³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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“…O segundo tipo de modelo estudado, GC-UNIMOD (Cao et al, 1993), é baseado no conceito de contribuição de grupos, capaz de estimar as propriedades de uma mistura, tratando-a como uma solução de grupos funcionais das moléculas que as constituem. Sendo assim, cada propriedade física ou química pode ser considerada como a soma das contribuições feitas por cada um destes grupos e por suas interações.…”

Section: Estimativa Das Viscosidadesunclassified

“…Consequentemente, métodos para estimar estas propriedades em diferentes condições são de grande importância prática (Ceriani et al, 2011). A literatura reporta alguns modelos para o cálculo da viscosidade, dentre eles, destacam-se os modelos baseados na fração molar, como a Regra de Kay (Azian et al, 2001), tanto na forma simples como modificada, e o CG-UNIMOD (Cao et al, 1993), que é baseado no conceito de contribuição de grupos.…”

Section: Introductionunclassified

Viscosidades De Misturas Formadas Por Triacilgliceróis, Ácidos Graxos E Alcoóis.

Florido¹,

Lobo²,

Faria³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -Dados de viscosidade permitem aprimorar processos de obtenção e purificação de óleos vegetais utilizando solventes. Devido ao grande número de variáveis que afeta o processo, a aquisição de dados em todas as condições de interesse não é viável e métodos para estimá-las são fundamentais. O objetivo deste trabalho foi testar diferentes modelos preditivos para a viscosidade e compará-los com dados experimentais referentes a sistemas formados por triacilgliceróis (tricaprilina e tricaprina), ácidos graxos (láurico, palmítico e linoleico) e alcoóis de até 6 carbonos (etanol, isopropanol e hexanol). As viscosidades foram obtidas em um viscosímetro automático (Anton Paar). Para a predição dos dados experimentais, foram testadas as formas simples e modificada da Regra de Kay, além do modelo de contribuição de grupos GC-UNIMOD. Os resultados mostraram que, apesar da complexidade das misturas, os modelos mais simples são capazes de fazer uma boa predição da viscosidade, com desvios médios relativos (DMR) inferiores a 7 %, principalmente para misturas com maiores concentrações de solvente, podendo ser uma importante ferramenta para a indústria de óleos e gorduras.

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Activity Coefficient Models Part 2: Local Composition Models, from Wilson and NRTL to UNIQUAC and UNIFAC

Kontogeorgis

Folas

2009

Thermodynamic Models for Industrial Applications

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Traditional cubic EoS using the classical vdW1f mixing rules and activity coefficient models like the Margules and van Laar equations use 'average' or 'overall' compositions. They are models based on 'random mixing'. However, due to intermolecular forces, the mixing of molecules is never entirely random and a way to account for the non-randomness can lead to improved models and better descriptions of phase behavior. Since their advent with the Wilson equation in 1964, 1 local composition (LC) activity coefficient models have drastically changed the range of applicability of liquid phase models.There exist several models which employ the LC concept, which is illustrated in Figure 5.1. All of these models are based on the physical picture that the mixing of molecules is 'non-random' and this is accomplished by using the so-called 'local compositions' which are, in the general case, different from the average concentrations due to the short-range nature of intermolecular forces. Due to their basis in this different principle, LC models differ drastically from random-mixing-based models (Chapter 4). LC models allow for a certain degree of non-randomness and they can thus be expected to represent more realistically the phase behavior of complex mixtures. Of course, we need to know the distribution of the local fractions, which is given by a Boltzmann factor expression, and different functions are employed in the various LC models, see Table 5.1.As we will see, in most cases two interaction parameters per binary mixture in LC models are sufficient for obtaining good VLE results. The interaction parameters in LC models have, as seen from their derivation (see Appendix 5.A), an in-built temperature dependency and some theoretical significance. Moreover, LC models can be readily extended to multicomponent systems, easier than, for example, the van Laar and Margules equations. Two of the LC models, namely Wilson and UNIQUAC, have been further developed into predictive group contribution (GC) versions (ASOG and UNIFAC), suitable for preliminary design in the absence of

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Group-contribution viscosity predictions of liquid mixtures using UNIFAC-VLE parameters

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Propriedades Físicas De Biodiesel De Pinhão Manso: Avaliação De Métodos Preditivos Para Cálculos De Viscosidade E Densidade.

Propriedades Físicas De Biodiesel De Pinhão Manso: Avaliação De Métodos Preditivos Para Cálculos De Viscosidade E Densidade.

Viscosidades De Misturas Formadas Por Triacilgliceróis, Ácidos Graxos E Alcoóis.

Activity Coefficient Models Part 2: Local Composition Models, from Wilson and NRTL to UNIQUAC and UNIFAC

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