Diagramas de fase de dióxido de carbono, nitrógeno y sus mezclas con diferentes cantidades de nitrógeno (por ejemplo. 5 mol%, 10 mol N2) se calcularon con gran precisión con el programa REFPROP® de la base de datos de propiedades termodinámicas y de transporte de fluidos de referencia del NIST para hasta 200 bar, así como diagramas de densidad-presión.
Además del uso del dióxido de carbono como disolvente para la extracción de fluidos supercríticos, existe un creciente interés por las propiedades físico-químicas del CO2 a medida que la Captura y Almacenamiento de Dióxido de Carbono (CCS) comienza a desempeñar un papel importante para limitar las emisiones antropogénicas de CO2 a la atmósfera. Por lo tanto, las tecnologías de procesamiento y conducción de CO2 adquieren una importancia comercial considerable, especialmente en el contexto del futuro almacenamiento subterráneo de CO2.
Como ejemplo, el proceso de compresión de CO2 con membrana de separación de gases en la captura posterior a la combustión se simuló con el software PRO/II®. Mediante la adopción de varias ecuaciones de estado diferentes, se calcularon los diagramas de fase de diferentes mezclas de gas CO2-N2 y se compararon con los resultados de cálculo de las propiedades termodinámicas y de transporte precisas antes mencionadas. Este tipo de validación es muy útil para el análisis de ingeniería de procesos.
Se llevaron a cabo otras investigaciones relacionadas con el proceso de compresión para las diferentes mezclas de gas de CO2, que se generan a partir del proceso de captura de membranas de separación de gases. Se analizó la energía específica del proceso de compresión para cada mezcla de gases. El consumo de energía y el estado de los compuestos comprimidos están fuertemente influenciados por la composición de N2 en la mezcla.
Las impurezas en las mezclas de CO2 multicomponente varían fuertemente dependiendo de las diferentes tecnologías de captura. El cálculo de diagramas de fase fiables de las mezclas de CO2 proporciona directrices para la optimización de los procesos de compresión, transporte por tuberías y almacenamiento.