Sistemas Multicomponente - Destilación
Enviado por Matias Scorini • 20 de Abril de 2020 • Trabajos • 2.142 Palabras (9 Páginas) • 155 Visitas
FACULTAD DE INGENIERÍA – U.B.A.[pic 1][pic 2][pic 3]
Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia (76.52)
SISTEMAS MULTICOMPONENTES
Alumnos: Bunge, Tomás Ignacio
Costa, Luis María
Manning Barnech, Nathalie Ashleigh
Mercau, Maria Guillermina
Fecha de entrega: 25/06/2010
1er Cuatrimestre 2010
Objetivo:
El objetivo del trabajo práctico es resolver una torre de destilación de-propanizadora mediante la utilización de métodos analíticos y compararlos con el software de simulación Hysys.
Esquema del equipo:
[pic 4]
Resolución analítica:
La primera suposición que se hizo en este trabajo fue seleccionar las llaves pesada y liviana, las cuales se van a verificar más adelante.
- LLAVE LIVIANA “lk”: propano
- LLAVE PESADA “hk”: i-butano
A continuación se muestran las composiciones y flujos para todos los componentes en la alimentación, destilado y fondo.
ALIMENTACION (kgmol/h) | 639 | |
| ||
| fracción molar | Flujo molar (kgmol/h) |
Etano | 0,005238 | 3,347082 |
Propano | 0,536665 | 342,928935 |
i-Butano | 0,211865 | 135,381735 |
n-Butano | 0,153894 | 98,338266 |
i-Pentano | 0,052917 | 33,813963 |
n-Pentano | 0,029311 | 18,729729 |
n-Hexano | 0,004731 | 3,023109 |
n-Heptano | 0,003702 | 2,365578 |
n-Octano | 0,001678 | 1,072242 |
DESTILADO (kgmol/h) | 341,8 | FONDO (kgmol/h) | 297,2 | ||
fracción molar | Flujo molar (kgmol/h) | fracción molar | Flujo molar (kgmol/h) | ||
Etano | 0,009793541 | 3,347082 | Etano | - | - |
Propano | 0,978322677 | 334,3557116 | Propano | 0,028843115 | 8,573223375 |
i-Butano | 0,011883783 | 4,06145205 | i-Butano | 0,441804186 | 131,320283 |
n-Butano | - | - | n-Butano | 0,330841943 | 98,338266 |
i-Pentano | - | - | i-Pentano | 0,113761181 | 33,813963 |
n-Pentano | - | - | n-Pentano | 0,063012906 | 18,729729 |
n-Hexano | - | - | n-Hexano | 0,010170723 | 3,023109 |
n-Heptano | - | - | n-Heptano | 0,007958575 | 2,365578 |
n-Octano | - | - | n-Octano | 0,003607371 | 1,072242 |
Nota: En el destilado se decidió utilizar una masa de i-butano equivalente al 3% del alimentado, que es el máximo permitido.
Determinación de la condición térmica de la alimentación:
Para el cálculo de la condición térmica de entrada (ϕ) se realiza un flash isotérmico de la corriente F. El procedimiento utilizado es el de Rachford-Rice, el cual tiene como suposición que el valor de K es independiente de las composiciones molares tanto en el líquido como en el vapor, siendo únicamente función de la presión y la temperatura.
[pic 5]
La ecuación de Rachford-Rice se obtiene a partir de las siguientes expresiones:
Balance global:
[pic 6]
Balance parcial:
[pic 7]
[pic 8]
[pic 9] 0<ϕ<1
Relacionando las ecuaciones anteriores se obtienen expresiones para x e y:
[pic 10]
[pic 11]
Teniendo en cuenta que se cumple:
[pic 12]
Entonces, se obtiene:
[pic 13]
Donde
[pic 14]
Calculando Pv con la expresión de Antoine para todos los compuestos, excepto la del etano, ya que el rango de validez de la ecuación no incluye a la temperatura de trabajo. Para el etano se utilizaron los nomogramas de De Priester.
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