Repo_Utilidades_Ingenieria_Quimica

Este repositorio contiene códigos útiles en Ingeniería Química, incluyendo modelos matemáticos, equipos, y herramientas de cálculo.

Modelos Termodinámicos

Ecuaciones de Estado

El módulo modelos_termodinamicos.ecuaciones_estado contiene implementaciones de ecuaciones de estado cúbicas:

• Van der Waals: Ecuación de estado básica que corrige el comportamiento del gas ideal
• Redlich-Kwong: Mejora sobre Van der Waals con mejor precisión
• Soave-Redlich-Kwong (SRK): Modificación de Redlich-Kwong con dependencia de temperatura
• Peng-Robinson: Una de las ecuaciones más utilizadas en ingeniería química

Coeficientes de Actividad

El módulo modelos_termodinamicos.coeficientes_actividad contiene modelos para calcular coeficientes de actividad:

• Margules: Modelo simple para mezclas binarias
• Wilson: Modelo local-composición para sistemas completamente miscibles
• NRTL: Modelo aplicable a sistemas miscibles y parcialmente miscibles
• UNIQUAC: Modelo universal con contribuciones combinatorias y residuales

Instalación

pip install -r requirements.txt

Uso

Ejemplo: Ecuación de Estado de Peng-Robinson

from modelos_termodinamicos.ecuaciones_estado import (
    peng_robinson_parameters,
    peng_robinson_pressure
)

# Propiedades críticas del metano
Tc = 190.564  # K
Pc = 4.599e6  # Pa
omega = 0.011  # Factor acéntrico

# Calcular parámetros
a0, b = peng_robinson_parameters(Tc, Pc, omega)

# Calcular presión
T = 300  # K
V = 0.001  # m³/mol
P = peng_robinson_pressure(T, V, a0, b, Tc, omega)
print(f"Presión: {P/1e6:.2f} MPa")

Ejemplo: Coeficientes de Actividad con Modelo de Wilson

from modelos_termodinamicos.coeficientes_actividad import wilson_gamma
import numpy as np

# Parámetros para sistema acetona-cloroformo
Lambda12 = 0.717
Lambda21 = 0.717

# Calcular coeficientes de actividad
x1 = 0.5  # Fracción molar del componente 1
gamma1, gamma2 = wilson_gamma(x1, Lambda12, Lambda21)
print(f"γ₁ = {gamma1:.4f}, γ₂ = {gamma2:.4f}")

Ejecutar Pruebas

Para ejecutar ejemplos de todas las funciones implementadas:

python main.py

Este script ejecutará ejemplos de todas las ecuaciones de estado y modelos de coeficientes de actividad, mostrando resultados numéricos y generando gráficas comparativas.

Estructura del Repositorio

Repo_Utilidades_Ingenieria_Quimica/
├── modelos_termodinamicos/
│   ├── __init__.py
│   ├── ecuaciones_estado/
│   │   ├── __init__.py
│   │   ├── van_der_waals.py
│   │   ├── redlich_kwong.py
│   │   ├── soave_redlich_kwong.py
│   │   └── peng_robinson.py
│   └── coeficientes_actividad/
│       ├── __init__.py
│       ├── margules.py
│       ├── wilson.py
│       ├── nrtl.py
│       └── uniquac.py
├── main.py
├── requirements.txt
└── README.md

Características

• ✅ Funciones independientes y modulares
• ✅ Documentación completa en cada función
• ✅ Soporte para arrays de NumPy
• ✅ Ejemplos de uso incluidos
• ✅ Código limpio y bien estructurado

Notas

• Todas las funciones están diseñadas para trabajar con unidades SI
• Las funciones aceptan tanto valores escalares como arrays de NumPy
• Los parámetros de interacción deben obtenerse de bases de datos experimentales o correlaciones

Licencia

MIT License - Ver archivo LICENSE para más detalles.