avance listo

DESCRIPCION DELPROCESO
El Dióxido de Carbono 𝐶𝑂2(𝑔) es licuado mediante el proceso de licuefacción de
Linde, ciclo que se cumple al disminuir la temperatura y aumentar considerablemente la
presión del mismo.
Se genera la potencia necesaria para alimentar al compresor por medio de una turbina
que maneja 10 𝑚3 de vapor de agua por cada segundo; el motor rotativo de la turbina
convierte en energíamecánica la energía de la corriente de vapor de agua, de tal forma
que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la
hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el
movimiento del compresor que inicia el proceso de licuefacción.
El 99% de la potencia liberada por la turbina es utilizada por el compresor que
inicia el proceso;con una temperatura de entrada del gas (𝐶𝑂2 ) como vapor sobre
calentado, el Dióxido de Carbono se comprime saliendo del equipo con una presión y
temperatura superior a la de entrada, como vapor sobrecalentado.
Después de la compresión el gas se pre-enfría por medio de un condensador que
disminuye la temperatura de la corriente.
A continuación el Dióxido de Carbono pasa por un intercambiador decalor donde
se enfría por medio de transferencia de calor (Q) hasta alcanza una temperatura menor,
este paso es importante debido a que mientras menor sea la temperatura que ingresa a
la válvula de expansión mayor será la fracción licuada.
El gas frio y comprimido se expande a través de una válvula, en esta expansión el
gas se enfría aún más debido al efecto joule-Thomson (al disminuir la presióndisminuye
la temperatura), con la temperatura más baja, las moléculas se mueven más lentamente
Y ocupan menos espacio, por lo que se evidencia el cambio de fase del gas a
mezcla líquido-vapor.
Posteriormente el gas pasa a la cámara de licuefacción que consiste en un
separador de fases, donde se logra la extracción del Dióxido de Carbono como líquido
saturado.
El gas frio que no ha sido licuado semanda otra vez al intercambiador de calor
situado antes de la válvula, este gas sale como vapor saturado, por lo que este está más
1

frio que el gas que sale del compresor, y se usa por lo tanto para enfriar la corriente que
va del compresor a la válvula de estrangulamiento.
Finalmente el gas que sale del intercambiador, ahora como vapor sobre calentado,
se recicla hacia la corriente fresca y elciclo se repite.

2

DIAGRAMAS TERMODINAMICO

Figura 1. diagrama T-V del ciclo de licuefacción de linde para el dióxido de carbono

3

Figura 2. diagrama P-h para el ciclo de licuefacción del dióxido de carbono
4

5

6

7

3.

5

Z

Z

6

RESULTADOS
TABLA I
PROPIEDADES TERMODINÁMICAS Y FLUJO MÁSICO DE CADA CORRIENTE
Corriente 1

Corriente 2

Corriente 3

Corriente 4

Corriente 5

Corriente 6𝒗(𝒎 ⁄𝑲𝒈)

0,031297

0,031297

0,019843

0,008991

0,008581

0,0200

𝒉(

𝑲𝒋
⁄𝑲𝒈)

396,3348

396,3348

580,5400

366,2329

358,5103

358,5103

𝒖(

𝑲𝒋
⁄𝑲𝒈)

348,5023

348,5023

493,3067

327,184

321,2819

320,3566

𝑲𝒋
⁄𝑲𝒈 × 𝑲)

1,605466

1,605466

1,9215

1,3526

1,329865

1,4401

VSC

VSC

VSC

VSC

VSC

0,999950

0,3611

3,8650

3,8650

3,8650

3,8650

3,8650

Corriente 7

Corriente 8

Corriente9

Corriente 10

Corriente 11

Fracción

𝟑

𝒔(

𝑿(𝒂𝒅𝒊𝒎)
𝒎° (

𝑲𝒈⁄
𝒔)

licuada
𝟑

𝒗(𝒎 ⁄𝑲𝒈)

0,000964

0,02005

0,031297

1,694

3,1231

𝑲𝒋
⁄𝑲𝒈)

74,1130

358,5200

396,3348

2675,5

2553,674

𝒉(

7

𝑲𝒋
⁄𝑲𝒈)

72,279

320,36

348,5023

2506,1

2406,463

𝑲𝒋
⁄𝑲𝒈 × 𝑲)

0,31156

1,4402

1,605466

7,3594

7,3592

0

1

VSC

1

0,9639

0,3611

3,5040

3,5040

5,9031

5,9031

𝒖(

𝒔(

𝑿(𝒂𝒅𝒊𝒎)
𝒎° (

𝑲𝒈⁄
𝒔)0,09343

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TABLA II
FLUJOS DE CALOR Y TRABAJO RECIBIDOS O CEDIDOS EN LOS DISTINTOS
EQUIPOS DURANTE EL PROCESO DE LICUEFACCIÓN
Equipo

𝑲𝒋
𝑸° 𝒓𝒆𝒄⁄𝒄𝒆𝒅 ( ⁄𝒔)

𝑲𝒋
𝑾° 𝒓𝒆𝒄⁄𝒄𝒆𝒅 ( ⁄𝒔)

Turbina

0

719,1511

compresor

0

711,9595

Pre-enfriador

828,3044

0

Intercambiador principal

Adiabático

0

válvula de expansión

0

0

Separador de fases

Adiabático

0

Rec: recibido
Ced: cedido

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DISCUSIÓN...