Etude et modélisation thermodynamique des équilibres solide-liquide pour les mélanges organiques binaires

Abstract

Les méthodes de groupes sont d'un très grand apport pour déterminer les propriétés thermodynamiques des corps purs et des mélanges. Leur importance réside dans le dimensionnement des appareils en génie chimique, nécessitant des modèles reproduisant correctement les équilibres liquide-solide pour prévoir une séparation efficace par cristallisation fractionnée. En raison de la complexité du transport des fluides pétroliers, notre étude porte sur la modélisation des mélanges binaires chlorobenzène/n-alcanes (n-octane, n-décane, n-dodécane) par les méthodes de contribution de groupes. Pour étudier ces équilibres solide-liquide, nous avons appliqué les modèles UNIFAC et UNIFAC Dortmund, en considérant les interactions énergétiques entre les groupements fonctionnels. Un problème essentiel reste la constance des paramètres de groupes. L'analyse expérimentale originale des diagrammes de phase liquide-solide et l'application des modèles révèlent leur variation selon l'entourage moléculaire, permettant de déterminer les coefficients d'activité et les limites d'application aux systèmes aromatiques chlorés. الطرق القائمة على المساهمات الجماعية ذات أهمية كبيرة لتحديد الخصائص الديناميكية الحرارية للأجسام النقية والخلائط. أهميتها تكمن في تصميم المعدات في الهندسة الكيميائية، حيث تتطلب نماذج تعيد إنتاج توازنات السائل-صلب بدقة للتنبؤ بالفصل الفعّال بالتبلور التجزيئي. نظراً لتعقيد نقل السوائل البترولية، تُركز دراستنا على محاكاة الخلائط الثنائية كلوروبنزين/n-ألكانات (n-أوكتان، n-ديكان، n-دوديكان) باستخدام طرق المساهمات الجماعية. لدراسة هذه توازنات الصلب-السائل، طبقنا نموذجي UNIFAC وUNIFAC Dortmund، مع مراعاة التفاعلات الطاقية بين المجموعات الوظيفية. المشكلة الأساسية تتمثل في ثبات معاملات المجموعات. التحليل التجريبي الأصلي لمخططات طور السائل-صلب وتطبيق النماذج يكشفان تباينها حسب البيئة الجزيئية، مُمكّنين تحديد معاملات النشاط وحُدود التطبيق على الأنظمة العطرية المكلورة.