acetona2015

SEPARACIÓN MEZCLA
AIRE ‐ ACETONA
DISEÑO y  OPTIMIZACIÓN 
DE
PROCESOS 
2015

Corriente efluente
Aire – 98.5 % molar
Acetona – 1.5 % molar
T = 25 º C
P = 1 bar
300 kg/h acetona

PRECIO
Aire:
ACETONA?O2 – 21 % molar
N2 – 79 % molar

Potencial económico
Suponiendo que se recupera toda la acetona:

Esquema inicial

Alternativas
Costos
• Separación de fases
• Absorción
• Adsorción
• Separacióncon membranas
• Proceso reactivo

Estado del efluente
Compuesto

P.E. (ºC) a 1 bar

Acetona

56.5

O2

-183

N2

-195.8

Efluente: T = 25º C
P = 1 bar

Estado del efluente
Curva de
rocío

Curva deburbuja

Estado del efluente
Compuesto

A

B

C

zi

ki

zi·ki

zi/ki

Acetona

16.6513

2940.46

-35.93

0.015

0.30

0.0045

0.05

O2

15.4075

734.55

-6.45

0.207

521.14

107.87

0.0004

N214.9542

588.72

-6.60

0.778

545.45

424.69

0.0014

532.6

0.05

Estado del efluente
El efluente se encuentra en estado gaseoso
Las volatilidades relativas indican que una separación
por flash es lo másadecuado

Alimentación del flash
1. Enfriamiento a P=cte.
2. Compresión a T=cte.

2
1

Enfriamiento a P=cte.

Un separador flash
3 componentes
Incógnitas: 3 (C+2) +1= 16
Ecuaciones: 3 +1=4Ecuaciones adicionales :
1 (equilibrio P)
1 (equilibrio T)
3 (equilibrio fases)

DF=2

Especificaciones: 5 (alimentación + 2
variables intensivas)

Enfriamiento a P=cte.

RESOLUCIÓN
APROXIMADAEnfriamiento a P=cte.

Compresión a T=cte.

Compresión a T=cte.

Conclusión

T=-86,41 °C

Procesos de separación con P>30 bar son antieconómicos
Elijo la opción de enfriar a P=cte.

frío

Integraciónenergética

Balance de energía

Como la mezcla tiene una Trocío=-30,8º C,
la acetona está condensada y por lo tanto
el balance será otro

Balance de energía

Elección del refrigerante

P

A
B

C

1 ataE
D

-123º F

T

FLOWSHEET

Datos de los ICQ
ICQ
ICQ 1
ICQ 2
ICQ 3

A (ft2)
3666
61.46
100

ICQ 4 166.43

Flujo (lb/h)
Aire: 19701.44
Acetona – Aire: 20298.26
Acetona – Aire: 20298.26
Etileno:...