Predicción del equilibrio multifásico líquido-líquido-líquido mediante el uso de modelos de coeficientes de actividad.
| dc.contributor.advisor | Mejía Matallana, Sergio Andrés | es |
| dc.contributor.advisor | Alonso Benito, Gerard | es |
| dc.contributor.author | Díaz Inostroza, Nicolás Ignacio | es |
| dc.date.accessioned | 2026-06-18T15:18:38Z | |
| dc.date.available | 2026-06-18T15:18:38Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Químico/a. | es |
| dc.description.abstract | La predicción del equilibrio multifásico líquido–líquido–líquido (LLLE) en mezclas ternarias tipo III es importante para el análisis y diseño de procesos de separación donde la partición de componentes puede dar origen a regiones trifásicas. En este trabajo se desarrolla e implementauna metodología computacional, robusta y aplicable a distintos sistemas, basada en el criterio termodinámico de mínimo de energía libre de Gibbs, para calcular equilibrios líquido–líquido LLE y LLLE a temperatura y presión constantes mediante una formulación de minimización sujeta a balances de materia y restricciones de no negatividad de flujos. El enfoque integra (i) un análisis previo de miscibilidad binaria a partir de la energía libre de mezclado y el método de la tangente común, y (ii) la resolución del equilibrio multifásico como un flash global en la mezcla ternaria. La metodología se aplica a dos sistemas ternarios representativos: (A) 1-hexanol (1) + nitrometano (2) + agua (3), evaluado a 294.15 K, y (B) etilenglicol (1) + 1-dodecanol (2) + nitrometano (3), evaluado a 295.15 K, a presión atmosférica. Se comparan un modelo correlativo (NRTL) y un modelo predictivo (UNIFAC) para estimar coeficientes de actividad y, con ello, la estabilidad y composición de fases. El modelo NRTL, parametrizado a partir de información reportada en la literatura, entrega soluciones estables y físicamente interpretables para ambos sistemas, permitiendo identificar composiciones trifásicas consistentes con el criterio de tangencia común. En contraste, UNIFAC muestra mayor sensibilidad: para el sistema A no reproduce adecuadamente el comportamiento de miscibilidad del binario 1-hexanol/nitrometano, lo que limita la predicción ternaria; mientras que para el sistema B logra generar una región LLLE bajo condiciones apropiadas. En conjunto, los resultados respaldan el uso de NRTL cuando se dispone de datos para parametrización, mientras que UNIFAC constituye una alternativa útil cuando no existe información experimental. | es |
| dc.description.abstract | Predicting multiphase liquid-liquid-liquid (LLLE) equilibrium in type III ternary mixtures is important for the analysis and design of separation processes where component partitioning can lead to three-phase regions. This work develops and implements a robust computational methodology applicable to various systems, based on the thermodynamic criterion of minimum Gibbs free energy, to calculate LLE and LLLE liquid-liquid equilibria at constant temperature and pressure using a minimization formulation subject to mass balances and non-negativity constraints. The approach integrates (i) a preliminary binary miscibility analysis based on the mixing free energy and the common tangent method, and (ii) the resolution of the multiphase equilibrium as a global flash in the ternary mixture. The methodology is applied to two representative ternary systems: (A) 1-hexanol (1) + nitromethane (2) + water (3), evaluated at 294.15 K, and (B) ethylene glycol (1) + 1-dodecanol (2) + nitromethane (3), evaluated at 295.15 K, at atmospheric pressure. A correlative model (NRTL) and a predictive model (UNIFAC) are compared to estimate activity coefficients and, consequently, phase stability and composition. The NRTL model, parameterized using information reported in the literature, provides stable and physically interpretable solutions for both systems, allowing the identification of three-phase compositions consistent with the common tangency criterion. In contrast, UNIFAC shows greater sensitivity: for system A, it does not adequately reproduce the miscibility behavior of the 1-hexanol/nitromethane binary, which limits the ternary prediction. While system B successfully generates an LLLE region under appropriate conditions. Overall, the results support the use of NRTL when parameterization data is available, while UNIFAC is a useful alternative when experimental information is lacking. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Ingeniería Química | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ingeniería | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Proyecto Fondecyt N° 11230012 | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/14181 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Equilibrio líquido-líquido | es |
| dc.subject | Energía | es |
| dc.subject | Sistema ternario | es |
| dc.subject.ods | ENERGÍA asequible y sostenible | es |
| dc.subject.ods | Acción CLIMÁTICA | es |
| dc.title | Predicción del equilibrio multifásico líquido-líquido-líquido mediante el uso de modelos de coeficientes de actividad. | es |
| dc.type | Thesis | en |