DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA

                        INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA[pic 1]

                 “DR. FEDERICO RIVERO PALACIO”

                         DEPARTAMENTO DE PROCESOS QUÍMICOS

TM – 03 DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA

 PRE INFORME

Profesor:Isaac rodriguez

Grupo: 1

Integrantes:Aponte Edinxon

                      Cartaya Freyer

Caracas, Noviembre de 2017[pic 2]

CALCULOS PRELIMINARES

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• Compuesto más volátil: Etanol

Temperatura de ebullición:

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• Compuesto menos volátil: Agua

Temperatura de ebullición: 100°C

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Flujo de alimentación: 0,0019kg/seg

Calculo de Fracción másica a molar para la alimentación

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sustituyendo  valores se obtiene:

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La fracción molar para el compuesto b (agua) en la alimentación, se determinara  de la siguiente manera:

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Calculo deacción másica a molar para el destilado

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sustituyendo  valores se obtiene:

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La fracción molar para el compuesto b (agua) en el destilado, se determinara  de la siguiente manera:

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Calculo de Fracción másica a molar para el residuo

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sustituyendo  valores se obtiene:

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La fracción molar para el compuesto b (agua) en el residuo, se determinara  de la siguiente manera:

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Calculo de peso molecular promedio

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donde:

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• Peso molecular para la alimentación

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• Peso molecular para el destilado

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• Peso molecular para el residuo

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Conversión de flujo másico a molar

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A partir del nivel de rotámetro establecido en la bibliografía, se determinara gráficamente  el caudal másico de la entrada.

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• Transformación del flujo másico de alimentación a flujo molar

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Balance de masa

• Balance global

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• Balances  parciales

                Ecuación 1[pic 27]

                     Ecuación 2[pic 28]

Aplicando  el método de sustitución se determinaran los flujos de destilado (D), residuo (W)

Despejar D de la ecuación 1:

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Sustituyendo la ecuación 1 en la ecuación 2 se obtiene:

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Sustituyendo valores en la ecuación 2 se obtiene el flujo de destilado (D):

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Balance Global:

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Para la conversión a flujo másico tenemos que

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Para El destilado tenemos que

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Para el residuo

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Calculo de relación del reflujo mínimo

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        El valor 0,36  fue determinado a partir de la gráfica anexada en  el punto de corte en el eje “y”.

        
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Calculo de relación del reflujo operacional

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donde:

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A partir de esto, se obtendrá el punto de corte con el eje “y”, para trazar la línea de enriquecimiento en la gráfica.

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Calculo de número de etapas reales, considerando una eficiencia de la columna de 60%[pic 55]

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Calculo de la eficiencia

Relacionando los datos teóricos obtenidos analíticamente la eficiencia de la torre, y sabiendo el número real de etapas que la misma esta posee un porcentaje de :

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Balance de masa para  la zona de enriquecimiento

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Donde:

: Corriente líquida que recircula a la columna desde el condensador.[pic 62]

: Corriente de vapor que sale de la columna hacia el condensador[pic 63]

• Calculo de L0

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• Calculo de V

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        Donde:

        : corriente líquida que recircula a la columna desde el condensador.[pic 67]

        : Corriente de vapor que se escapa de la columna hacia el condensador. [pic 68]

Balance de energía

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sustituyendo valores se obtiene:

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Despejando de la ecuación de Calor neto, tenemos que:

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Para determinar en Kw

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Calculo de flujo de agua del condensador

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Temperatura para los compuestos etanol – agua

        Constantes de Antoine: 

        Presión de vapor será de 667 mmHg.

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VARIABLES

Variable Independiente:

• Tiempo

Variable dependiente:

• Concentración de destilado y residuo

Parámetros

• Número de platos
• Diámetro de la columna
• Presión
• Flujo de alimentación
• Reflujo
• Temperatura en cada plato
• Temperatura del flujo de alimentación
• Caudal de alimentación
• Composición de la alimentación
• Estado físico de la alimentación

MECANISMOS DE TRANSFERENCIA

• Transporte de fluidos: Este mecanismo se encuentra presente dentro de las tuberías y en el interior de la  columna, puesto que en ellas, los fluidos pasan de un punto a otro, generando el fenómeno de transporte y cantidad de movimiento.

• Transferencia de materia: Mediante la separación de la mezcla de alimentación, se produce un gradiente de concentración, el cual se reflejada a medida que la composición del destilado aumenta. Esta separación se logra basándose en el principio  del proceso de destilación, el cual el aprovecha la volatilidad de los compuestos. El gradiente de concentración existe debido a la transferencia de materia que hay en el interior de la columna entre el contacto del  líquido y el vapor que pasan a través de los platos que conforman as columna.

• Transferencia de calor: En el sistema de estudio, se pueden observar los mecanismos de transferencia de calor de 3 maneras : convección natural, forzada y conducción.

Existe convección forzada en los precalentadores puesto que fluido es calentado por equipos externos para sí aumentar su temperatura y, a su vez, existe conducción entre las paredes internas del precalentador y la superficie externa del equipo.

De la misma manera, existe convección entre el vapor y el líquido que pasa a través de la torre, transfiriendo calor tanto a la superficie de los platos como las paredes internas de la columna y al mismo tiempo, conducción entre estos 2 últimos.

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