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Extracción y análisis de aceite - Temas críticos y estudios comparativos

cuantitativamente exacta. Para los gases estados correspondientes, los gases en En donde, Z y Z se obtienen a partir
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0
densos se requiere una mejor ecuación los estados correspondientes deberían de sus tablas publicadas usando inter-
de estado. tener el mismo valor para el factor de polación lineal. Utilizando este factor
comprensibilidad Z. En la bibliografía de compresibilidad Z mejorado, se pue-
Según la Ley de los Estados Corres- sobre ingeniería, existen gráficos isotér- de calcular un valor más preciso para la
pondientes, dos gases con la misma micos de Z versus la presión reducida a densidad de un gas usando la fórmula
temperatura reducida y presión reduci- diversas temperaturas reducidas, que son del párrafo anterior. La Figura 5.3 es un
da se encuentran en estados correspon- universales para todos los gases (20). gráfico de contorno de la densidad del
dientes. Ambos gases deberían tener la Utilizando dichos gráficos, junto con CO para varias temperaturas y presio-
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misma densidad reducida. Un parámetro el conocimiento del punto crítico de un nes en base al trabajo de Pitzer.
de estado reducido es el parámetro de gas, el peso específico de cualquier gas
estado dividido por su correspondiente denso se puede determinar de la siguien- Como se hizo notar anteriormente, el
valor crítico. Por ejemplo, la temperatu- te manera: efecto del CO supercrítico se puede
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ra reducida es la temperatura divida por aumentar con la adición de otro solvente
la temperatura crítica del gas. Aunque ρ = M P/[RT Z(T/T , P/P )] modificador para mejorar su solubilidad
c
w
c
cuantitativamente inexacta, la ecuación para algunos analitos desafiantes. Estas
de Van der Waals predice la ley de los A pesar de que la ley de estados corres- mezclas binarias de solventes tienen
estados correspondientes (19). pondientes no es exacta, es lo suficiente- valores críticos y parámetros de solubili-
mente precisa para los cálculos prácticos dad distintos. Sus valores nuevos se pue-
Para los gases densos, las desviaciones de ingeniería. den calcular usando las ecuaciones modi-
de la ley de los gases ideales se pueden ficadas de Handinson-Brobst-Thomson.
tratar con el factor de compresibilidad Z, Pitzer y sus colegas mejoraron la ley de
definido como: estados correspondientes incorporando V = 1/4 [(x V + x V ) + 3(xsV +
2/3
b s s m m s
un factor acéntrico ω para cada gas. El x V 2/3 )(x V + x V )]
1/3
1/3
m m
m m
s s
Z = M P/(ρRT) factor acéntrico es una medida de la des-
w
2
viación de la entropía de vaporización T = [x x T + 2x x (V V T T )
1/2
s
s
cb
m cs cm
s cs
s m
En donde, M , P, T y ρ son el peso mole- de la de un fluido simple (21). El traba- + x V T ]/V b
2
m cm
w
m
cular, la presión, la temperatura y el jo de Pitzer se basa en un tratamiento de
peso específico del gas, y R es la cons- expansión virial de los gases densos (22). En donde, V , V , y V son los volúme-
s
b
m
tante del gas ideal. Para los gases idea- Utilizando el factor acéntrico ω, el factor nes molares característicos de la mezcla
les, Z = 1. El factor de compresibilidad de comprensibilidad Z se puede determi- binaria, el solvente principal, y el sol-
se puede expresar como una función nar de manera más exacta usando: vente modificador, respectivamente; x y
s
de la temperatura reducida y la presión x son las fracciones molares para el sol-
m
reducida: Z(T ,P ). Según la ley de los Z(T ,P ) = Z (T ,P ) + ω Z (T ,P ) vente y el modificador; y T , T , y T
r
r
r
1
0
r
r
r
r
r
cs
cm
cb
son las temperaturas críticas de la mez-
Figura 5.3 - Líneas de contorno de la densidad del CO 2 cla binaria, el solvente, y el modificador,
respectivamente. El factor acéntrico ω
b
y el peso molecular M de la mezcla
wb
binaria son tratados como promedios
ponderados usando las fracciones mola-
res como pesos:
ω = x ω + x ω m
m
b
s
s
M = x M + x M wm
ws
m
wb
s
En donde, ω y ω son los factores acén-
b
m
tricos para el solvente y el modificador,
y M y M son los pesos moleculares
wm
ws
del solvente y el modificador. Primero se
calcula la presión crítica P de la mezcla
cb
binaria determinando el valor del factor
de compresibilidad Z en el punto críti-
cb
co utilizando las tablas de Pitzer:
A&G 114 • Tomo XXIX • Vol. 1 • 78-95 • (2019) 83