Correlation for fitting multicomponent vapor-liquid equilibria data and prediction of azeotropic behavior

Other Title(s)

علاقات رياضية لتمثيل بيانات توازن بخار-سائل للأنظمة المتعددة و للتنبؤ بحالة الأيزوتروب

Author

al-Jabburi, Khalid Farhud Shasib

Source

al-Khwarizmi Engineering Journal

Issue

Vol. 3, Issue 2 (31 Aug. 2007), pp.67-86, 20 p.

Publisher

University of Baghdad al-Khwarizmi College of Engineering

Publication Date

2007-08-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

20

Main Subjects

Chemistry

Abstract AR

علاقات ریاضیة للتعبیر عن درجة حرارة غلیان الخلائط للأنظمة المتعددة كدالة مباشرة لتركیز السائل تم اختبارھا بنجاح و طبقت للتنبؤ بحالة الأیزوتروب للخلائط المتعددة و كذلك لإیجاد نوع الأیزوتروب (أقل درجة حرارة، أعلى درجة حرارة، نوع ثابت درجة الحرارة) باستخدام العلاقات المطورة لنظریة (Gibbs – Konovalov) كذلك نقطة الأیزوتروب للأنظمة الثنائیة و الثلاثیة تم التحقق منھا بصورة عملیة باستخدام التعیین البیاني على أساس البیانات العملیة لتوازن بخار – سائل للأنظمة الثنائیة و الثلاثیة. في هذه الدراسة تم قیاس توازن بخار – سائل بثبوت الضغط الجوي لأثنین من الأنظمة الثلاثیة و ھي "1 - بروبانول - ھكسان – بنزین" و كذلك الأنظمة الثنائیة التابعة له و ھي "١- بروبانول – ھكسان، ھكسان – بنزین و ١- بروبانول – بنزین" و كذلك للنظام الثلاثي الأخر و ھو "تلوین – ھكسان حلقي – ایزو أوكتان (٢،٢،٤ – ثلاثي مثیل بنتان)" و كذلك الأنظمة الثنائیة التابعة له و ھي (تلوین – ھكسان حلقي، ھكسان حلقي – ایزو أوكتان و تلوین – ایزو أوكتان) تم قیاسھا جمیعاً في ظروف 101.325 كیلوباسكال. القیاسات تمت في برج التوازن الدوار الذي یتم من خلاله تدویر كلا الطورین البخار و السائل.

النظام الثلاثي "١-بروبانول - ھكسان – بنزین" الذي یحتوي مركب قطبي و ھو " ١- بروبانول" و كذلك اثنین من الأنظمة الثنائیة و ھي" ١ - بروبانول – ھكسان و ١- بروبانول – بنزین" تكون حالة الأیزوتروب نوع أقل درجة حرارة.

النظام الثلاثي الأخر و كذلك الأنظمة الثنائیة الباقیة لا تكون حالة الأیزوتروب. كل النتائج العملیة اجتازت بنجاح اختبار الصحة و الدقة من الناحیة الثرمودینامیكیة باستخدام طریقة الاختبار ل (McDermott-Ellis). طریقة الاختیار الأفضل المسماة (Maximum Likelihood Principle) استخدمت لإيجاد ثوابت العلاقات باستخدام البیانات العملیة لتوازن البخار – سائل للأنظمة الثنائیة و الثلاثیة و هذه الطریقة تضمن من الناحیة الریاضیة و الحسابیة الاختیار الأفضل لقیم الثوابت في العلاقات حیث إنھا تعمل في حالة كل المتغیرات المقاسة تكون معرضة للخطأ و كذلك عندما تكون حالة اللأمثالیة في كلا الطورین البخار و السائل للأنظمة الثلاثیة و الثنائیة. التقارب بالقیم جید بین البیانات المتنبأ بھا و التي تم قیاسھا عملیا.

القیم الصحیحة یجب أن تعین تجریبیا بواسطة استكشاف منطقة التركیز التي یتم حسابھا بواسطة النتائج المحسوبة من هذه العلاقات الریاضیة.

Abstract EN

Correlation equations for expressing the boiling temperature as direct function of liquid composition have been tested successfully and applied for predicting azeotropic behavior of multicomponent mixtures and the kind of azeotrope (minimum, maximum and saddle type) using modified correlation of Gibbs-Konovalov theorem.

Also, the binary and ternary azeotropic point have been detected experimentally using graphical determination on the basis of experimental binary and ternary vapor-liquid equilibrium data.

In this study, isobaric vapor-liquid equilibrium for two ternary systems: “1-Propanol-Hexane- Benzene” and its binaries “1-Propanol-Hexane, Hexane – Benzene and 1-Propanol-Benzene” and the other ternary system is “Toluene-Cyclohexane-iso-Octane (2,2,4-Trimethyl-Pentane)” and its binaries “Toluene-Cyclohexane, Cyclohexane-iso-Octane and Toluene-iso-Octane” have been measured at 101.325 KPa.

The measurements were made in recirculating equilibrium still with circulation of both the vapor and liquid phases.

The ternary system “1-Propanol-Hexane-Benzene” which contains polar compound (1-Propanol) and the two binary systems “1-Propanol-Hexane and 1-Propanol-Benzene” form a minimum azeotrope, the other ternary system and the other binary systems do not form azeotrope.

All the data passed successfully the test for thermodynamic consistency using McDermott-Ellis test method (McDermott and Ellis, 1965).

The maximum likelihood principle is developed for the determination of correlations parameters from binary and ternary vapor-liquid experimental data which provides a mathematical and computational guarantee of global optimality in parameters estimation for the case where all the measured variables are subject to errors and the non ideality of both vapor and liquid phases for the experimental data for the ternary and binary systems have been accounted.

The agreement between prediction and experimental data is good.

The exact value should be determined experimentally by exploring the concentration region indicated by the computed values.

American Psychological Association (APA)

al-Jabburi, Khalid Farhud Shasib. 2007. Correlation for fitting multicomponent vapor-liquid equilibria data and prediction of azeotropic behavior. al-Khwarizmi Engineering Journal،Vol. 3, no. 2, pp.67-86.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-340176

Modern Language Association (MLA)

al-Jabburi, Khalid Farhud Shasib. Correlation for fitting multicomponent vapor-liquid equilibria data and prediction of azeotropic behavior. al-Khwarizmi Engineering Journal Vol. 3, no. 2 (2007), pp.67-86.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-340176

American Medical Association (AMA)

al-Jabburi, Khalid Farhud Shasib. Correlation for fitting multicomponent vapor-liquid equilibria data and prediction of azeotropic behavior. al-Khwarizmi Engineering Journal. 2007. Vol. 3, no. 2, pp.67-86.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-340176

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 85

Record ID

BIM-340176