Experimental data and thermodynamic modeling for n-propane + Brazil nut oil at high pressures

Dados experimentais e modelagem termodinâmica para n-propano + óleo de castanha-do-pará em altas pressões

Autores: 

  • J.V. Mattos – Universidade Estadual de Maringá
  • F.C. Colman – Universidade Estadual de Maringá*
  • C. da Silva – Universidade Estadual de Maringá
  • M.L. Alcantara – Universidade de Aveiro (Portugal)
  • P.M. Ndiaye – Universidade Federal do Rio de Janeiro
  • C.E.C. Rodrigues – Universidade de São Paulo
  • L. Cardozo-Filho – Universidade de São Paulo

* Pesquisador NAPI EZC

Abstract

This research aimed to uncover essential phase transition data for the pseudo-binary system of n-propane and Brazil nut oil. Over a range of temperatures from 313 to 343 K and pressures up to 3.42 MPa, our study identified various phase equilibria, including liquid-vapor, liquid-liquid, and liquid-liquid-vapor, using the visual synthetic-static variable volume method. The observed phase transitions fall under the type III classification proposed by Scott van Konynenburg. Leveraging the cubic Peng-Robinson equation of state with the van der Waals mixing rule, we were able to construct isopleths for the proposed system. Additionally, we examined the fatty acid profile of Brazil nut oil to accurately quantify its composition and estimate critical properties of the pseudo component in line with Kay’s rule. This research provides critical insights into the behavior of phase diagrams for pressurized fluid-based extraction and separation processes, which are crucial for achieving maximum yield and minimizing energy expenditure.

Resumo

Esta pesquisa teve como objetivo revelar dados essenciais de transição de fase para o sistema pseudo-binário de n-propano e óleo de castanha-do-pará. Em um intervalo de temperaturas de 313 a 343 K e pressões de até 3,42 MPa, nosso estudo identificou diversos equilíbrios de fase, incluindo líquido-vapor, líquido-líquido e líquido-líquido-vapor, utilizando o método visual sintético-estático de volume variável. As transições de fase observadas enquadram-se na classificação tipo III proposta por Scott van Konynenburg. Utilizando a equação de estado cúbica de Peng-Robinson com a regra de mistura de van der Waals, conseguimos construir isopletas para o sistema proposto. Além disso, examinamos o perfil de ácidos graxos do óleo de castanha-do-pará para quantificar com precisão sua composição e estimar propriedades críticas do pseudo-componente de acordo com a regra de Kay. Esta pesquisa oferece insights fundamentais sobre o comportamento de diagramas de fase em processos de extração e separação baseados em fluidos pressurizados, os quais são cruciais para maximizar o rendimento e minimizar o gasto energético.

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