Contribution to the thermodynamic modeling of purification unit of acrylic acid
Contribution à la modélisation thermodynamique d'un atelier de purification d'acide acrylique
Résumé
This work focuses on the contribution in the thermodynamic modeling of an acrylic acid purification unit. After identifying the main products involved in the purification step and collecting their thermodynamic properties available in the literature, we conducted a series of experimental measurements for a range of mixtures containing carboxylic acids(mainly liquid-liquid equilibrium and vapor-liquid equilibrium diagrams, excess enthalpies and excess volumes).The data set-our measurements and literature values-was used according to two approaches for modeling vapor-liquid equilibrium: a symmetric approach(phi-phi) applied to the equations of state Peng-Robinson (P-R) and PC-SAFT and an asymmetrical approach (gamma-phi) applied to the models of activity coefficients in the liquid phase NRTL, UNIQUAC and Van Laar associated with various equations of state in the vapor phase(ideal gas, Viriel, Hayden O'Connell and Nothnagel). We have finally chosen the UNIQUAC thermodynamic model associated with the correlation of Hayden O'Connell in vapor phase. New binary parameters were determined and led to consistent and satisfactory results in comparison with our experimental measurements and literature data. These parameters can also be used to adequately describe the diagrams of vapor-liquid equilibrium and the relative volatilities of the mixtures studied
Ce travail porte sur la contribution à la modélisation thermodynamique d'un atelier de purification d'acide acrylique. Après l'identification des principaux produits intervenant dans l'étape de purification et la collecte de leurs propriétés thermodynamiques disponibles dans la littérature, nous avons effectué une série de mesures expérimentales pour un ensemble de mélanges contenant des acides carboxyliques (en particulier : diagrammes d'équilibres liquide-liquide et équilibres liquide-vapeur, enthalpies d'excès et volumes d'excès). L'ensemble des données (nos mesures et les valeurs de la littérature) a été exploité selon deux approches de modélisation des équilibres liquide-vapeur : une approche symétrique (phi-phi) appliquée aux équations d'état de Peng-Robinson (P-R) et de PC-SAFT et une approche dissymétrique (gamma-phi) appliquée aux modèles de coefficients d'activité en phase liquide NRTL, UNIQUAC et Van Laar associés à diverses équations d'état en phase vapeur (gaz parfait, Viriel, Hayden et O'Connell et Nothnagel). Nous avons finalement retenu le modèle UNIQUAC associé à la corrélation de Hayden et O'Connell en phase vapeur. Des nouveaux paramètres d'interaction ont été déterminés et conduisent à des résultats homogènes et satisfaisants en comparaison avec nos mesures expérimentales et aux données de la littérature. Ils permettent également de décrire convenablement les diagrammes d'équilibres liquide-vapeur et les volatilités relatives des mélanges étudiés
Mots clés
Acrylic Acid
Equations of state and thermodynamic models Peng-Robinson
PC-SAFT
UNIQUAC-HOC
Liquid-liquid and liquid-vapor equilibrium
Relative volatility
Excess enthalpy
Excess volume
Binary interactions parameters
Acide acrylique
Équations d'état et modèles thermodynamiques Peng-Robinson
Équilibres liquide-liquide et liquide-vapeur
Volatilité relative
Enthalpie d'excès
Volume d'excès
Paramètres d'interactions binaires
Acrylique
Acide-Purification
Thermodynamique-Modèles mathématiques
Équilibre liquide-vapeur
Diagrammes de phases
Domaines
Alimentation et NutritionOrigine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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