historia universal

Vaporización y condensación
parcial de equilibrio
El separador flash en equilibrio es el más sencillo de
los procesos de etapas de equilibrio con el que se
puede encontrar un diseñador. Aún cuando
interviene solamente una etapa, el cálculo de las
composiciones y cantidades relativas de las fases
de líquido y vapor para una temperatura y presión
dadasrequiere una tediosa solución por tanteo.
Buford Smith, 1963
AG-DIC 08 UIBS - DP II 1
Un flash es una sola etapa de destilación donde una alimentación se
vaporiza parcialmente para producir un vapor más rico en el
componente más volátil. Una alimentación líquida se calienta a presión
y se somete a una operaciónadiabática de flash mediante descenso de
la presión a través de una válvula, separándose el vapor del líquido
residual en una cámara de flash.
Si se suprime la válvula, en el calentador se puede vaporizar
parcialmente un líquido de baja presión y separar posteriormente las
dos fases.
Alternativamente, se puede enfriar una alimentación de vapor y
condensarlaparcialmente, separando las fases en un tanque para dar
lugar a un líquido que es más rico en el componente menos volátil.
En ambos casos, si el equipo esta bien diseñado, el líquido y el vapor
que salen de la cámara están en equilibrio.
AG-DIC 08 UIBS - DP II 2
AG-DIC 08 UIBS - DP II 3 Limitaciones:
Excepto que lavolatilidad relativa sea muy grande, el
grado de separación de los componentes que se puede
alcanzar en una sola etapa es bajo.
Tanto la operación de flash como la condensación parcial
son generalmente operaciones auxiliares para la
preparación de corrientes de alimentación que sufrirán un
posterior tratamiento.
Otrasaplicaciones del calculo flash:
Este tipo de cálculos es ampliamente utilizado para
determinar la condición termodinámica de uan corriente
con temperatura, presión y composición global conocida.
AG-DIC 08 UIBS - DP II 4
Para las operaciones de una sola etapa de equilibrio con una corriente
de alimentación y doscorrientes de producto, las (2C + 6) ecuaciones
que se obtienen, relacionan las (3C + 10) variables (F, V, L, z, y, x, TF,
TV, TL, PF, PV, PL, Q), quedando (C + 4) grados de libertad.
Suponiendo que (C+2) variables de la alimentación F, TF, PF y (C - 1)
valores de z, son conocidas, se pueden especificar dos variables
adimensionales.
Existen varios conjuntos deespecificaciones de interés en la aplicación
de la evaporación instantánea flash o condensación parcial.
PL (o PV) y V/F (o L/F): Porcentaje de vaporización (porcentaje de
condensación)
PL (o PV) y TL (o TV): flash isotérmico
PL (o PV) y Q=0: flash adiabático
AG-DIC 08 UIBS - DP II 5
AG-DIC08 UIBS - DP II 6Cálculo de condensación parcial y flash isotérmico para
multicomponentes
Si la temperatura de equilibrio TV (o TL) y la presión de equilibrio
PV (o PL) de una mezcla multicomponente están especificadas,
los valores de las restantes variables 2C + 6 se determinan a
partir de las ecuaciones de la Tabla anterior por medio de un
cálculo de flashisotérmico.
Sin embargo, el procedimiento de cálculo no es directo debido a
que el balance por componente no es una ecuación lineal de las
incógnitas V, L, yi y xi.
Se han desarrollado numerosas estrategias de solución, pero el
procedimiento generalmente preferido es el de Rachford y Rice
cuando los valores K son independientes de la composición.
AG-DIC 08...