Analista

DESTILACIÓN EXTRACTIVA DE LA MEZCLA LIQUIDA: HEPTANO-TOLUENO

PRESENTADO POR:
CLAUDIA MARCELA RUEDA DIMATE

DOCENTE
HARVEY ANDRES MILQUEZ SANABRIA

FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMERICA
FACULTAD DE INGENIERIA
BOGOTA
2011
DESCRIPCION DEL TRABAJO
1) Simulación en Hysys y Plus
NOTA: Se realizo la simulación en plus dado que el trabajo que me entregaron ya tenía echa la simulación enhysys. Estos archivos se adjuntan en este CD.
2) Video: se adjunta un archivo desarrollado en debut video capture software en este CD.
3) Soportes de su trabajo (Articulos, trabajos anteriores, etc)
4)
5) Trabajo escrito con análisis de resultados y conclusiones

DESTILACIÓN EXTRACTIVA DE LA MEZCLA LIQUIDA: HEPTANO-TOLUENO

SITUACIÓN PROBLEMA:
Se propone simular la separaciónde la mezcla liquida heptano-tolueno, mediante destilación convencional en columnas de platos perforados; teniendo como objetivo, poder recuperar cerca del 99% del heptano contenido en la corriente original alimentada a la columna. Fijado el grado de separación de la mezcla y las condiciones de alimentación a la columna, se obtuvieron los siguientes resultados:
Condiciones de alimentación:Temperatura | 366,5 K |
Presión | 137,9 KPa |
Flujo total | 181,42 Kmol/h |
% molar, tolueno | 0,5 |
% molar, heptano | 0,5 |
Flujo de tolueno | 90,71 Kmol/h |
Flujo de Heptano | 90,71 Kmol/h |

El simulador (ASPEN-HYSIS), encuentra que, para poder llevar a cabo tal proceso es necesario configurar una columna con las siguientes características:
Numero de platos | 68 |
Etapa dealimento | 20 |
Numero mínimo de platos | 32 |
Reflujo mínimo | 4,72 |

Considerando la baja polaridad de los componentes a destilar y los datos obtenidos por el simulador, se concluye que esta mezcla, aunque no posee puntos azeotropicos, su separación resulta ser bastante complicada, dada la similitud en sus volatilidades relativas, las cuales pueden ser interpretadas leyendo el diagrama T-x-yde este sistema, a la presión de operación, anteriormente
fijada.

SOLUCION DEL PROBLEMA:
Dado el gran numero de platos implicados en el proceso de separación de la mezcla liquida de heptano y tolueno, esto básicamente implica que la energía adicionada y retirada del: rehervidor y condensador respectivamente es relativamente elevada, tal análisis se basa en la idea de, que entre tanto mayorsean los platos utilizados en una columna, tanto mayor serán las necesidades energéticas requeridas por los equipos de evaporación y condensación para generar los flujos adecuados de liquido y vapor que harán que la columna funcione de manera adecuada.
Para poder reducir el numero de platos empleados por la columna, para llevar a cabo el mismo grado de separación, se hace indispensable el uso deagentes extractantes, los cuales modificaran de manera apreciable las volatilidades relativas de los componentes a separar; el agente extractante sugerido en el documento original es el fenol, dada su baja volatilidad e interacción fuerte con la molecula de tolueno, haciéndola menos volátil.
Haciendo uso del agente extractante, fenol, el documento original plantea el siguiente esquema para separarla mezcla liquida de heptano y tolueno, (según el apartado #7, tal proceso es simulado en ASPEN PLUS).

Esquema original de destilación extractiva:

Donde además enuncia que el flujo de líquido de fondos resulta ser una mezcla de dos líquidos en equilibrio, los cuales son por separado tolueno y fenol casi puros, pudiéndose reutilizar el fenol en el proceso de extracción.
En este punto, seaclara que: la mezcla ternaria: fenol-heptano-tolueno, no presenta equilibrios de fase del tipo LLV ni tampoco LL, pudiendo de una u otra forma asegurar que, el Spliter colocado a la salida del hervidor no podrá separar el fenol de tolueno, para poder ser reutilizado como agente extractante.
Para poder demostrar la no coexistencia de fases liquidas en la mezcla fundamental de fenol y tolueno, se...