Métodos aproximados para separaciones en múltiple etapa de sistemas multicomponentes

Universidad Autónoma de Nuevo León[pic 1][pic 2]

Facultad de Ciencias Químicas

Ingeniería Química

Diseño de Plantas Químicas

Dr. Javier Rivera de la Rosa

Métodos aproximados para separaciones en múltiple etapa de sistemas multicomponentes

Lesslie Barrientos Bolaños

Matrícula 1544192

Cesar Daniel Reyes Robledo

Matrícula1653541

Grupo: 002

Equipo 7

San Nicolás de los Garza, N.L. a 2 de marzo del 2017

Introducción

En el análisis termodinámico de las fases se demostró que nuestros reactivos y productos están en fase gas por lo que para la obtención del ácido nítrico se propondrá  un absorbedor, que es la operación unitaria que consiste en la separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente líquido con él, en nuestro caso se utilizará agua, la cual forma una solución de ácido nítrico (un soluto, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la líquida).

Con ayuda de un método corto y software ASPEN PLUS V8.8 se simulara un absorbedor.

Diagrama Inicial en ASPEN

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Figura 1. Diagrama inicial

Simulación en Aspen Plus V8.8

Para la simulación de la absorción de ácido nítrico en agua, se utilizó el simulador Aspen v8.8.

1. Se insertó un modelo de columna  ABS1 en el workspace.
2. Se ligaron dos corrientes de alimentación a la columna. Una se identificó como W y la otra como G.
3. Se conectó la salida de vapor del modelo de la columna a una corriente de salida de productos denominada GasPhase.
4. Los fondos de la columna ABS1 se conectaron a una corriente de salida denominada LiqPhase.
5. Se agregaron a la simulación todos los componentes presentes en la absorción, todos los reactivos y productos presentes.
6. Se configuran las propiedades de cada una de las corrientes, la presión se ingresa en atmósferas y la composición se especifica en fracción mol. Cuando una especie no se encuentra en la corriente, se deja el espacio en blanco en la fracción mol.

Para la corriente W, solamente estará presente el agua, por lo que la fracción será de 1 y una temperatura de 25° C. La corriente G, estará compuesta por NO2(0.08 fracción mol), O2(0.12 fracción mol), N2(0.25 fracción mol), N2O4(0.25 fracción mol), NO(0.15 fracción mol)  y H2O(0.1 fracción mol)  a 150° C y 3.97 atm. La corriente LiqPhase se especificó con una fracción mol de 0.6 de ácido nítrico y una temperatura de salida de 60° C.

1. Se configura un número de etapas, en este caso se eligió 12 al principio.
2. No existe condensador ni reboiler en el absorbedor, por lo que se especifica en los campos que no habrá.
3. En seguida, se elige la posición de alimentación de las corrientes, la denominada W a la etapa 1 y la corriente G a la etapa 12, el fondo de la columna.
4. La presión en la etapa 1 se configuró en 4 atm.
5. Se agregaron las reacciones que ocurren dentro del reactor, asi como la constante de equilibrio y la enrgia de activacion de cada una de ellas.
6. En la pestaña Blocks se cambió la opción de absorbedor de No a Sí.
7. Guardar la simulación y en la pestaña Setup dirigirse a report options, stream y activar la  salida en fracción mol.
8. Se realiza la primera simulación una vez que estén especificados todos los parámetros necesarios. Los resultados obtenidos de nuestra simulacion utilizanod el software ASPEN  PLUS,se muestran en la siguiente tabla.

Tabla 1. Resultados absorbedor

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