Cómo calcular la presión de vapor de una mezcla de propileno, propano y butano

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Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images

La presión de vapor se define como un equilibrio de la presión de vapor con su correspondiente líquido en un sistema sellado. A medida que el líquido se evapora para formar un vapor, los vapores tienen la tendencia de condensar para volver a la fase líquida. A ciertas temperaturas, hay una presión de vapor correspondiente donde hay equilibrio entre el líquido en evaporación y el vapor en condensación. Las mezclas de gases deben usar un método de aproximación con presiones parciales. Para cada componente y su concentración en la mezcla, habrá una presión de vapor parcial. La presión de vapor total de una mezcla de gas es la suma de estas presiones parciales. Además, las temperaturas de estos gases en fase líquida son extremadamente bajas.

Determina la temperatura de la mezcla de gases y las concentraciones de los tres componentes que constituyen la mezcla. Por ejemplo, asume que la mezcla de gas tiene una temperatura constante de -144 grados Fahrenheit (-97 grados Celcius) y que los componentes tienen fracciones molares de 0,25 para el propileno, 0,30 para el propano y 0,45 para el butano.

Determina la presión de vapor parcial de cada componente a la temperatura correspondiente. Esto se hace buscando referencias en, por ejemplo, el CRC handbook, incluido abajo. Para el propileno, la presión de vapor a -144 grados Fahrenheit (-97 grados Celcius) es de 0,68 psi (0,046 atm), para el propano es de 0,48 psi (0,032 atm) y para el butano es de 0,03 psi (0,002 atm).

Determina la presión de vapor para la mezcla de gas usando la fórmula Pmix = Σ xipi, donde Pmix es la presión de vapor de toda la mezcla, xi es el componente de fracción molar y pi es la presión de vapor parcial de cada componente (Σ significa "sumatoria de"). Esto equivale a 0.25 x 0.68 + 0.30 x 0.48 + 0.45 x 0.03, que es igual a una presión de vapor total de 0.3275 psi (0,022 atm).