Apuntes_os1_2014

APUNTES DE OPERACIONES DE SEPARACIÓN POR
TRANSFERENCIA DE MATERIA I

Otoño 2014

Santos Galán Casado

DIQUIMA Tecnología Química
Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales
Universidad Politécnica de Madrid

Índice

Prólogo

I

1. Introducción
1.1. Clasificación de las operaciones de separación . .
1.1.1. Separaciones mecánicas . . . . . . . . .
1.1.2. Separaciones por transferencia demateria
1.2. Modos de operación . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Medida de la separación . . . . . . . . . . . . .
1.4. Selección de procesos de separación . . . . . . .
1.5. Modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5.1. Mezcladores . . . . . . . . . . . . . . .
1.5.2. Divisores de flujo . . . . . . . . . . . . .
1.5.3. Separadores . . . . . . . . . . . . . . . .

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2. Equilibrio de fases
2.1. Representación de datos de equilibrio L/V . . . .
2.1.1. Sistemas binarios . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Sistemas ternarios . . . . . . . . . . . .
2.1.3. Otros sistemas multicomponente . . . . .
2.1.4. Fuentes de datos de equilibrio L/V . . . .
2.1.5. Sistemas multifásicos . . . . . . . . . . .
2.1.6. Sistemaslíquido/gas. Absorción . . . . .
2.2. Cálculo gráfico elemental de equilibrio L/V . . .
2.3. Equilibrio de fases en sistemas multicomponente
2.3.1. Relación de equilibrio . . . . . . . . . .
2.3.2. Ecuaciones para el cálculo de equilibrio .
2.3.3. Cálculo algebraico del equilibrio bifásico

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I

Operaciones de separación I
3. Sistemas multietapa
3.1. Modelos de sistemas multietapa . . .
3.1.1. Disposiciones de flujo . . . .
3.1.2. Análisis de grados de libertad
3.2. Solución del sistema de ecuaciones . .
3.2.1. Diseño y simulación . . . . .
3.3. Reflujo . . . . . . . . . . . . . . . . .

DIQUIMA–UPM, Otoño 2014

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4. Destilación binaria
4.1. Importancia industrial de la destilación . . . . . .
4.2. Destilación binaria . . . . . . . .. . . . . . . .
4.3. Método de Sorel . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4. Método de Lewis (1922) . . . . . . . . . . . . .
4.5. Método de McCabe-Thiele (1925) . . . . . . . .
4.5.1. Hipótesis del método . . . . . . . . . . .
4.5.2. Elementos del diagrama . . . . . . . . .
4.5.3. Construcción del diagrama . . . . . . . .
4.5.4. Plato de alimentación óptimo . . . . . .
4.5.5. Pinzamientos . . .. . . . . . . . . . . .
4.5.6. Relación de reflujo mínima . . . . . . . .
4.5.7. Reflujo total y número mínimo de etapas
4.5.8. Condensadores . . . . . . . . . . . . . .
4.5.9. Hervidores . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.10. Cargas térmicas en los cambiadores . . .
4.6. Eficacia de platos . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6.1. Estimación de eficacias de etapa . . . . .

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