Conclusion

SISTEMAS DE HIDROCARBUROS.

SISTEMAS MONOCOMPONENTES:

Es un sistema compuesto por un solo componente (una sustancia pura), puede presentarse como vapor, líquido o sólido dependiendo de las condiciones de presión y temperatura.

Diagrama Presión – Temperatura:

Curvas de Sublimación: representa la separación entre el estado sólido y el gaseoso, y en ella a determinadas condiciones de presión y temperatura coexiste en equilibrio el sólido y el gas.

Curva de Fusión o Derretimiento: representa el lindero entre el estado sólido y líquido en ella a determinadas condiciones de presión y temperatura coexiste en equilibrio el sólido y el líquido. Para hidrocarburos puros el punto de fusión incrementa generalmente con la presión. El agua es caso excepcional, debido a que el punto de fusión decrece con la presión.

Curva o Línea de Punto de Burbujeo/Punto de Rocío: separa los estados líquidos y gaseosos y ella representa las temperaturas y presiones conocidas como presiones y temperaturas de saturación, donde el líquido y el gas coexisten en equilibrio. Solo para un sistema monocomponente, el punto de rocío y el punto de burbujeo son idénticos.

El punto de corte o intersección de las tres curvas mencionadas anteriormente, se les llama “punto triple” y corresponde a las condiciones de presión y temperaturas en las que coexisten en equilibrio los estados sólidos, líquidos y gaseosos.

La curva de punto de burbujeo/punto de rocío, finaliza en el denominado “punto crítico” .Las condiciones de presión y temperatura correspondientes a este punto se le denomina presión y temperatura crítica, condiciones por encima de las cuales no hay distinción entre líquidos y gases, y la sustancia es descrita simplemente como un fluido, es decir solo una fase puede existir.

Para un sistema monocomponente la temperatura crítica es la temperatura encima de la cual el gas no puede ser licuado, sin considerar la presión aplicada.

La presión crítica es la mínima presión de la licuefacción del gas a temperatura crítica.

Una forma de estudiar el comportamiento de un sistema mono-componente es a través de un diagrama Presión - Volumen.

La presión es representada en función del volumen y el comportamiento del sistema a una temperatura constante.

Diagrama Presión – Volumen:

Considérese una cantidad determinada de un sistema monocomponente a una temperatura fija cuya presión y volumen son representados por el punto A en la FIG. #2. Esta presión inicial es lo suficientemente baja de modo que todo el sistema esta en estado de gas o vapor. A temperatura constante la disminución del volumen esta representada por la curva AB. A medida que el volumen disminuye la presión aumenta y eventualmente llegará a ser igual a la presión de saturación o vapor, a condición de que la temperatura este por debajo de la crítica. Este punto es el “punto de rocío”, y corresponde al punto B en el diagrama representado en la FIG. #2. El líquido y el vapor coexisten a la presión de vapor, luego la presión permanece constante y se condensa más líquido, disminuyendo el volumen del sistema. Esta parte del proceso esta representada por la línea horizontal BC. El punto C es el “punto de burbujeo”, y representa un sistema en el cual todo es líquido excepto una cantidad infinitesimal de vapor.

Una característica de un sistema monocomponente es que a una temperatura dada, la presión de vapor, la presión de rocío y la presión de burbujeo son iguales. Debido al hecho de que los líquidos son relativamente incomprensibles, una disminución en el volumen será apreciable solamente cuando se tenga un incremento relativamente alto en la presión. En consecuencia, el comportamiento de la presión en función del volumen, es representado en la FIG #2, por la línea CD, es prácticamente vertical. El comportamiento así obtenido representa el diagrama Presión - Volumen para una sustancia monocomponente. La curva AB señala el comportamiento isotérmico a través de la región de vapor, la línea BC a través de la región de dos fases y CD a través de región líquida.

Es usual incluir curvas del comportamiento isotérmico de la presión en función del volumen para una sustancia monocomponente en el diagrama Presión – Volumen, tal como se muestran en la (FIG. # 3). La línea isotérmica correspondiente a la temperatura crítica (Tc) da un punto de inflexión en el punto C, este representa el punto crítico y su correspondiente presión crítica (Pc). Si el sistema consiste de un molde material, y c es el volumen molar crítico. La línea MC que une todos los puntos de burbujeo, representa la curva de los puntos de burbujeo como una función de temperatura. Similarmente la línea NC, representa la curva de los puntos de rocío como función de la temperatura. El área encerrada por las curvas MC y NG, representan la región de las dos fases.

SISTEMA BINARIO.

Cuando un segundo componente se agrega a un sistema, el comportamiento de fases es mucho más complejo: para un sistema monocomponente la curva de presión de saturación o de vapor representa la traza de las dos curvas de punto de rocío y de punto de burbujeo en el plano presión-temperatura (FIG.#1). Para un sistema binario o de multicomponente, las curvas de punto de burbujeo y de punto de rocío no coinciden en su trazado y ellas varían con la composición.

Diagrama Presión – Volumen:

En este diagrama los dos componentes de la mezcla serán designados como el componente más volátil y componente menos volátil, dependiendo de su presión de vapor a una temperatura dada. (FIG. #4).

Las curvas del comportamiento isotérmico en la fase de vapor (línea AB) y en la fase líquida (línea DG), son muy similares a las de un sistema monocomponente (FIG. #2).

La curva del comportamiento isotérmico en la región de dos fases en un sistema binario es muy diferente a su correspondiente en el caso de un sistema monocomponente (FIG. #2), ya que a diferencia del último caso, la presión incrementa a medida que el sistema pasa del punto de rocío al punto de burbujeo.

Esto se debe a que las composiciones del líquido y del vapor cambian continuamente a medida que el sistema se mueve en la región de las dos fases. En el punto de rocío la composición del vapor es igual a la composición del sistema dado, pero la cantidad infinitesimal del líquido que se ha condensado, es rica en componentes menos volátiles. Sin embargo, a medida que más líquido es condensado, su composición con respecto al componente más volátil incrementa establemente (con el correspondiente incremento en la presión de saturación), hasta que la composición del líquido llega a ser igual a la composición

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