Anteproyecto

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
ANTEPROYECTO

ELECCIÓN DE UN MÉTODO APROPIADO PARA LA SEPARACIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO ALCANZADO A TRAVÉS DE VIA FERMENTATIVA

SECCIÓN EXPERIMENTAL
Se realizará una serie de experimentos para los métodos de separación propuestos de forma independiente teniendo como punto de comparación la pureza final delácido acético, se trabajara con igual flujo de alimentación. Por esta razón, inicialmente se definen las variables independientes para cada uno de los equipos según su principio de funcionamiento y las limitaciones propias de los mismos.
1. Descripción de la experimentación

En cada una de las pruebas se trabajará con una cantidad igual de acido acético alimentado a las diferentes unidadesde separación, el flujo de alimentación será de 300 Kg/h. El seguimiento a la pureza se hará por comparación a la pureza de ácido acético que se consigue a nivel comercial con el fin de seleccionar la mejor unidad de separación para este tipo de proceso.

2.1 Separación líquido-líquido

La experimentación se llevará a cabo en un equipo diseñado para lograr la separación de la fase acuosa(Agua), de la fase orgánica (Acido acético); a una presión de 50 psia y a una temperatura de 30 ºC. Las pruebas se harán variando la posición del equipo (vertical, horizontal) y variando los tiempos de residencia de 2 a 5 h. En Las corrientes de salida, tanto de la fase orgánica como de la fase acuosa se evalúa la concentración de ácido acético, para observar que cantidad de acido acético seobtuvo en la fase orgánica y cuanto se perdió en la fase acuosa, para así calcular la pureza obtenida en la fase orgánica.

1.2 Evaporación

La experimentación se llevará a cabo en un evaporador de doble efecto que trabaja en retroceso a una presión de 5 psi, las pruebas se harán teniendo las temperaturas constantes. En este experimento se variara la temperatura y el flujo de servicio; queserá un vapor sobrecalentado, al finalizar los experimentos se calculara la concentración de acido acético en la solución concentrada.

1.3 Destilación

Este tipo de proceso se realizará en una torre de platos debido a que en este tipo de torres el control de temperatura en las áreas de transferencia de masa es más exacto. Las pruebas se harán dejando fijos el flujo de entrada y el número deplatos, pero se variará la presión de operación y la temperatura de operación y se hará para tres cantidades de reflujo de la operación. Se evaluara la concentración del acido acético en los topes y en el fondo para calcular las perdidas y pureza final del producto.

1.4 Desorción
Para este proceso se requerirá un equipo diseñado para soportar bajas presiones y altas temperaturas. Las pruebasse harán dejando fijos el flujo de entrada de las sustancia absorbida y la presión y se variará la temperatura y el flujo de la sustancia desorbedora; la sustancia desorbedora será el aire. Se evaluara la concentración de ácido acético en la solución final y se calcula la pureza final del producto.

2. Diseño de experimentos
El diseño de experimentos para cada método de separación serealizó con el modelo de Box-Wilson. Cada experimento se hará por duplicado.

3.2 Separación líquido-líquido

V: Vertical
H: Horizontal

| Experimento | Posición del equipo | Tiempo (h) |
| 1 | V | 2 |
| 2 | H | 2 |
Bloque 1 | 3 | V | 5 |
| 4 | H | 5 |
| 5 | V | 3.5 |
| 6 | H | 3.5 |
Bloque 2 | 7 | V | 5.6 |
| 8 | H | 1.4 |
| 9 | V | 3.5 |
| 10 | H | 3.5 |2.2 Evaporación

| Experimento | Temperatura ºC | Flujo de servicio (Kg/h) |
| 1 | 100 | 250 |
| 2 | 200 | 250 |
Bloque 1 | 3 | 100 | 350 |
| 4 | 200 | 350 |
| 5 | 150 | 300 |
| 6 | 150 | 300 |
| 7 | 221 | 300 |
| 8 | 79 | 300 |
Bloque 2 | 9 | 150 | 371 |
| 10 | 150 | 229 |
| 11 | 150 | 300 |
| 12 | 150 | 300 |

2.3 Destilación

| Experimento |...