ThermoBox - Ferramenta Computacional de Termodinâmica

Modelos termodinâmicos como UNIFAC e COSMO-SAC são amplamente utilizados na modelagem de sistemas multicomponentes não ideais. Entretanto, sua aplicação prática é frequentemente dificultada pela fragmentação de bases de parâmetros, diferenças de entrada/parametrização entre modelos e pela necessidade de rotinas numéricas robustas para cálculos de equilíbrio. Neste trabalho apresentamos o ThermoBox, uma ferramenta open-source desenvolvida integralmente em Python que integra bases de dados e disponibiliza, em uma única interface e API, rotinas para equilíbrio líquido-líquido (LLE), equilíbrio líquido-vapor (VLE) e coeficientes de partição (Kow). O ThermoBox implementa os modelos UNIFAC e COSMO-SAC (incluindo variantes), permitindo a simulação de misturas multicomponentes, com suporte a sistemas com ou sem espécies iônicas, a partir de composição e condições de operação, fornecendo composições de fase e propriedades relevantes, além de exportação de resultados para análise posterior. Como estudos de caso, o módulo de LLE é demonstrado no sistema água + ácido acético + acetato de etila, enquanto o módulo de VLE é aplicado ao sistema água + etanol. Os resultados obtidos foram validados por comparação com UniSim, e as implementações das variantes do COSMO-SAC foram verificadas por comparação com os resultados descritos nos respectivos artigos de referência. A arquitetura modular do código facilita a extensão do ThermoBox com novos modelos, parâmetros e rotinas numéricas, visando aplicações em pesquisa e ensino em Termodinâmica Aplicada.