Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia (Jan 2015)
Comparison of molecular models of carbon monoxide for calculation of vapor-liquid equilibrium
Abstract
Existen varios modelos moleculares para el monóxido de carbono desarrollados a partir de diferentes mediciones experimentales. El objetivo de este trabajo es comparar los resultados que varios de estos modelos producen en el cálculo del equilibrio líquido-vapor en busca de recomendar qué modelo debe ser usado de acuerdo la propiedad y la fase que se desea calcular. Los modelos seleccionados corresponden a cuatro modelos no polares, con uno o dos sitios Lennard-Jones, y cuatro modelos polares, con dipolos o cargas parciales para representar la polaridad del monóxido de carbono. Simulaciones Monte Carlo en la versión Gibbs canónica (NVT-GEMC) se emplearon para determinar las densidades de las fases en equilibrio, la presión de vapor y la entalpia de vaporización entre 80 y 130 K con cada uno de los modelos seleccionados. Se encontró que los modelos más complejos SVH, ANC y PGB, son los que mejor describen la densidad del líquido saturado (alrededor de 7% de desviación promedio), pero estos modelos generan desviaciones mayores al 40% para las propiedades del vapor y al 20% para la entalpia de vaporización. Por otro lado, el modelo no- polar BLF generó las menores desviaciones para la presión de saturación y la densidad del vapor (6.8 y 21.5%, respectivamente). Este modelo, al igual que el modelo HCB, produce desviaciones aceptables para la densidad del líquido y la entalpia de vaporización (entre 10 y 12%). Los modelos no polares BLF y HCB, que no requieren el cálculo de las interacciones de largo alcance, se pueden considerar como los modelos moleculares que presentan un balance satisfactorio entre desviaciones en los resultados y complejidad de cálculo.
