Predição do equilíbrio sólido-líquido para materiais de mudança de fase utilizando o método UNIFAC-Dortmund
Date
2020-10-13Author
Herculin, Naiara Andrade [UNIFESP]
Advisor
Silva, Luciana Yumi Akisawa [UNIFESP]Type
Trabalho de conclusão de curso de graduaçãoMetadata
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A estocagem de energia térmica é uma tecnologia utilizada para melhorar a
eficiência térmica de muitos processos industriais e aplicações residenciais, tais
como o armazenamento de energia solar, isolamento térmico na construção civil,
desenvolvimento de tecidos termorreguladores. A energia térmica pode ser
estocada em materiais de mudança de fase (PCMs – “Phase Change Materials),
estes materiais possuem a capacidade de estocar grande quantidade de energia
durante a mudança de estado físico a temperatura constante. Entre os vários tipos
de PCMs destacam-se aqueles que apresentam a transição sólido-líquido com
ponto eutético, uma vez que a vantagem deste tipo de PCM é fornecer a
temperatura de transição desejada por meio da combinação de diferentes
componentes. Por isso, o conhecimento do equilíbrio sólido-líquido é muito
importante no desenvolvimento de misturas que atuem como PCMs eutéticos. Este
trabalho teve como objetivo predizer o equilíbrio sólido-líquido de misturas que
possam ser utilizadas com PCMs por meio do método UNIFAC-Dortmund. Sendo
assim este modelo representou adequadamente os dados do equilíbrio sólidolíquido para a grande maioria dos sistemas estudados, bem como, a predição do
ponto eutético. O resultado do desvio relativo médio entre os dados experimentais
do equilíbrio sólido líquido em comparação aos calculados pelo modelo foi de
0,12% (mais baixo) para o sistema n-octadecano e ácido cáprico e o mais alto de
4,13% (mais alto) para o sistema contendo ácido esteárico e a benzamida. Além
disso, o modelo foi capaz de predizer com bastante precisão o ponto eutético de
quase todos os sistemas garantindo um desvio relativo mínimo de 0,0110% para
o sistema contendo n-octadecano e ácido láurico. The storage of thermal energy is a technology used to improve the thermal efficiency
of many industrial and residential processes, such as storage of solar energy, thermal
insulation in the construction, development of thermoregulatory textiles. Thermal
energy can be stored in phase change materials (PCM), these materials have a
capacity to store the large amount of energy during phase change at a constant
temperature. Among the various types of PCMs, the PCM’s that present a solid-liquid
phase transition with eutectic point are promising, because these materials provide the
desired transition temperature by the combination of different materials. Therefore,
the knowledge of solid-liquid equilibrium is very important in the development of
mixtures that act as eutectic PCMs. The purpose of this work is to predict the solidliquid equilibrium of mixtures that can be used as PCM’s using the UNIFAC-Dortmund
method. This method has presented solid-liquid equilibrium good values for most of
the systems, as well as the eutectic point prediction. The relative average deviation
between the experimental data and the method has been the minimum 0,12% for the
n-octadecane and capric acid system, so on, the maximum has been 4,13% for the
stearic acid and benzamide system. Furthermore, the method has been capable to
predict the eutectic point for most of the systems ensuring a minimum relative deviation
0,0110% for the n-octadecane and lauric acid.
Keywords
Materiais de mudança de faseUNIFAC-Dortmund
Equilíbrio sólido-líquido
Phase Change Materials (PCM)
UNIFAC-Dortmund
Solid-liquid equilibrium
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- Engenharia Química [152]