Método de suma de flujos o suma de velocidades (SR) para absorción y agotamiento
Zyan VeraTarea14 de Junio de 2023
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MÉTODO DE SUMA DE FLUJOS O SUMA DE VELOCIDADES (SR) PARA ABSORCIÓN Y AGOTAMIENTO.
Para este método se siguió los siguientes pasos:
- Se especificó las condiciones de alimentación que son:
- Se manejará 17 etapas (incluyendo el hervidor y el condensador) y la localización del plato de alimentación se encontrará en el plato 9.
- En la alimentación se manejará como liquido saturado a 250 psia y 213,9 ⁰F:
Componente | Lbmol/h |
Etano | 3 |
Propano | 20 |
N-Butano | 37 |
N-Pentano | 35 |
N-Hexano | 5 |
- Presión de la columna de 250 psia; se manejará un condensador parcial y ebullidor parcial.
- Con un flujo de destilado de 23 lbmol/h y L1=150 lbmol/h
- Para iniciar los cálculos se supone los valores de Tj y Vj.
Donde para obtener un conjunto adecuado de las temperaturas en cada etapa se realiza un barrido entre las temperaturas de ebullición del componente más volátil(etano) y menos volátil(hexano). Manejando como temperatura del fondo de XX ⁰F y para la etapa superior de 370 ⁰F.
Tabla de temperaturas de ebullición.
Componente | Temperatura de ebullición (⁰F) |
Etano | 8.49 |
Propano | 122.15 |
N-Butano | 222.96 |
N-Pentano | 309.44 |
N-Hexano | 386.47 |
Para los valores Vj se supone flujo molar constante en las interetapas, que asciende desde el fondo, utilizando la alimentación o alimentaciones especificadas del vapor. Este es para la primera iteración(k=1).
Esta tabla depende de las temperaturas que suponene los chavos y los flujos de vapor
Etapa | Temperatura | Flujo de vapor |
1 | 60 | 0.023 |
2 | 70 | 173 |
3 | 80 | 173 |
4 | 90 | 173 |
5 | 100 | 173 |
6 | 110 | 173 |
7 | 130 | 173 |
8 | 150 | 173 |
9 | 170 | 173 |
10 | 200 | 173 |
11 | 210 | 173 |
12 | 220 | 173 |
13 | 230 | 173 |
14 | 250 | 173 |
15 | 265 | 173 |
16 | 287 | 173 |
17 | 320 | 173 |
- Utilizando las estimaciones actuales de las temperaturas de las etapas, estimó todos los valores de Ki,j (para k=1, pueden necesitarse las estimaciones iniciales de las composiciones de las fases de la etapa, si los valores de son sensibles a dichas composiciones).[pic 1]
LA tabla está en el Excel depende de que ecuación metan los chavos se cambia las tabla de kij
T (°F) | Platos/K | etano | propano | butano | pentano | hexano |
60 | 1 | 1.9598242 | 0.42861215 | 0.10464206 | 0.02750019 | 0.00758904 |
70 | 2 | 2.19642164 | 0.49630737 | 0.12569079 | 0.03419512 | 0.00978025 |
80 | 3 | 2.4507085 | 0.57129591 | 0.14984717 | 0.04213115 | 0.01246674 |
90 | 4 | 2.72304507 | 0.65395648 | 0.17739317 | 0.05146362 | 0.01572884 |
100 | 5 | 3.01374778 | 0.7446551 | 0.20861642 | 0.06235656 | 0.01965437 |
110 | 6 | 3.32308985 | 0.84374378 | 0.24380882 | 0.07498216 | 0.02433853 |
130 | 7 | 3.99857496 | 1.06842175 | 0.32728207 | 0.10615678 | 0.03640009 |
150 | 8 | 4.7508632 | 1.3304831 | 0.43018312 | 0.14650209 | 0.05281858 |
170 | 9 | 5.58070505 | 1.63213598 | 0.55486757 | 0.19761753 | 0.07460562 |
200 | 10 | 6.9711544 | 2.16294255 | 0.78775663 | 0.29812444 | 0.11979734 |
210 | 11 | 7.47329926 | 2.36154868 | 0.87872015 | 0.33883037 | 0.13879685 |
220 | 12 | 7.99461457 | 2.57126132 | 0.97679027 | 0.38349325 | 0.1600261 |
230 | 13 | 8.53496601 | 2.79221531 | 1.08221868 | 0.43232534 | 0.18364736 |
250 | 14 | 9.67212701 | 3.26829669 | 1.31611174 | 0.54333803 | 0.23872774 |
265 | 15 | 10.5736476 | 3.65560725 | 1.51258229 | 0.63909194 | 0.28755792 |
287 | 16 | 11.9695996 | 4.27103113 | 1.83500091 | 0.80045969 | 0.37214886 |
320 | 17 | 14.222509 | 5.30032515 | 2.3989551 | 1.09323254 | 0.53156603 |
- Se calcula los valores de Xi,j, mediante la solución de la matriz tridiagonal para cada componente.
[pic 2]
….. (1)[pic 3]
Donde:
, ….. (2)[pic 4][pic 5]
.. (3)[pic 6]
….. (4)[pic 7]
….. (5)[pic 8]
….. (6)[pic 9]
En la ecuación 6 se[a] sustituye en 3, por lo tanto, queda:
….. (7)[pic 10]
En la ecuación 6 se sustituye en 2[b], y queda:
, ….. (2)[pic 11][pic 12]
Por lo que sustituyendo las ecuaciones nos queda:
[pic 13]
El cuál es la ecuación anterior se emplea para la construcción de la matriz tridiagonal.
X1,1 | X1,2 | X1,3 | X1,4 | X1,5 | X1,6 | X1,7 | X1,8 | X1,9 | X1,10 | X1,11 | X1,12 | X1,13 | X1,14 | X1,15 | X1,16 | X1,17 | D | |
-173.05 | 379.98 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,1 | 0 |
150.00 | -529.98 | 423.97 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,2 | 0 |
0 | 150.00 | -573.97 | 471.09 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,3 | 0 |
0 | 0 | 150.00 | -621.09 | 521.38 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,4 | 0 |
0 | 0 | 0 | 150.00 | -671.38 | 574.89 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,5 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 150.00 | -724.89 | 691.75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,6 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 150.00 | -841.75 | 821.90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,7 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 150.00 | -971.90 | 965.46 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,8 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250.00 | -1215.46 | 1206.01 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,9 | -3 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250.00 | -1456.01 | 1292.88 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,10 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250.00 | -1542.88 | 1383.07 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,11 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250.00 | -1633.07 | 1476.55 | 0 | 0 | 0 | 0 | X1,12 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250.00 | -1726.55 | 1673.28 | 0 | 0 | 0 | X1,13 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250.00 | -1923.28 | 1829.24 | 0 | 0 | X1,14 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250.00 | -2079.24 | 2070.74 | 0 | X1,15 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250.00 | -2320.74 | 2460.49 | X1,16 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 250.00 | -2710.49 | X1,17 | 0 |
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