Diseño de una Planta de VAM
Enviado por abrahamov4 • 10 de Julio de 2019 • Trabajos • 1.056 Palabras (5 Páginas) • 163 Visitas
AVANCE 7. Diseño de las columnas C-5 y C-6.
DISEÑO DE PLANTAS I, grupo 2.
Karina Arjona, Luis Cárcamo, Sergio Mercado, Abraham Osorio.
GRUPO 2
RESUMEN: se realiza el diseño de la columna C-5 la cual será utilizada para la purificación del VAM, al eliminar trazas de cualquier sustancia remanente en la corriente de la fase orgánica proveniente del decantador; además se realiza el diseño de la columna C-6 la cual tiene como función recuperar el VAM que se encuentra mezclado con el agua proveniente de la fase acuosa del separador flash.
En primera ocasión, es necesario determinar características de los fluidos de trabajo, al igual que tener un esquema preliminar de diseño, por lo que se utiliza un software de simulación como ayuda.
Tomamos las características que nos brinda la simulación de Aspen Plus y Aspen Hysys (Ver anexos). Una vez realizados todos los cálculos, se procede al dimensionado de la columna (Figura 9, ver Anexos).
Para calcular el valor del diámetro, primero se encuentra el valor del eje de las abscisas, definido por la siguiente ecuación:
( | ) ( | )0.5 | (1) | ||
Dónde: L=Caudal del líquido de la torre; G=Caudal del gas de la torre; =Densidad del gas; =Densidad de líquido
Se sustituyen los valores en la ecuación propuesta anteriormente, nos dirigimos al grafico (Figura 9, ver Anexos) nos da como resultado 1.032 y el espaciamiento entre los platos se escoge con base en la facilidad para la construcción, mantenimiento y costo. La (Figura 10 ver anexos) podemos ver el resume de algunos valores recomendados. Por lo tanto, se elige un espaciamiento entre platos de 24”, valor que nos proporciona la simulación. De esta manera, se obtiene que ´ = 1.85.
Para el diseño del diámetro de la torre con más precisión de utiliza la ecuación de Fair, que tiene en cuenta la tensión superficial del líquido.
− | 0.5 | 0.2 | |||||||
´ | = ´ | ( | ) | ( | ) | (2) | |||
20 | |||||||||
Dónde:
´ : Velocidad máxima permisible para el vapor considerando el área activa de burbujeo del plato Aa+ área de vertedero Ad
´ : Constante empírica dada por la Figura 7 en anexos con error del ±10%
: Tensión superficial
En el diseño real, se utilizan valores apropiadamente pequeños de V (velocidad de operación); para líquidos que no hacen espuma, es normal un valor entre (80-85)% de ´ . Para este sistema, se elige un valor del 80%. Por lo tanto, se calcula V:
= 0.8 ´ | (3) |
A continuación, se calcula partir de la siguiente ecuación:
= | (4) | |
Dónde: : Sección transversal neta; : caudal másico del gas; : velocidad de
operación; : densidad del gas.
Para calcular la sección transversal de la torre ( ), se tiene en cuenta la siguiente aproximación: ~ 10-12% .
= − | (5) |
Para este sistema se elige un 11%, por lo tanto:
= | (6) | |
0.89 | ||
Se calcula el diámetro de la columna a partir de la siguiente ecuación:
= ( | 4 | 1 | )0.5 | (7) | ||
3.28 | 2 | |||||
: diámetro; : sección transversal de la columna.
Tenemos que para el diseño de la columna por heurísticas la longitud de la columna 10% más de lo que requiere los platos
= 10 | (8) | |
Teniendo en cuenta la relación por heurística de la longitud por el diámetro, después calculamos el volumen de la columna:
= ( | )2 | (9) | ||
2 | ||||
A Continuación tenemos la tabla 4 de datos para la operación, que tomamos de la simulación del tren de separación en Aspen Plus con el cual nos ayuda a dimensionar (Figura 6-8, ver anexos):
Datos | |||||
L (kmol/h) | 175 | ||||
G (kmol/h) | 1.05544 | ||||
(kg/m3) | 0.03609 | ||||
(kg/m3) | 930.9 | ||||
25 | |||||
(m2) | 0.4365 | ||||
(dyn/cm) | 1.337e15 | ||||
´ | 1.85 | ||||
0.5 |
Tabla 4. Datos de la simulación para la C-5.
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