biologia

Oxido de propileno

En nuestro diseño para la producción de oxido de propileno, utilizamos varios equipos tratando de obtener el máximo rendimiento posible en cada uno de ellos y por consiguiente tratar de tener el menor costo (el óptimo), tanto en el proceso de producción como en la elección de que tipo de equipo utilizar, determinando sus condiciones de operación, características de cadaequipo y a partir de ellos determinar el costo.
En nuestro proceso utilizamos los siguientes equipos para el proceso:

tipos de equipos
cantidad
Reactores:
2 cstr, 3 rstoic
Columnas:
2 radfrac
Mezcladores:
1 mix
Divisores:
2 divisores de flujo
Cambiadores de
presión:

3 bombas y 1 compresor
Separadores:
3 tanques flash
Tanques de
almacenamiento:



Condiciones deoperación:
Columnas radfrac:
La primera llamada “columna” tiene:
tiene:
la segunda llamada “columna 2”

Numero de etapas: 41 etapas
Numero de etapas: 42 etapas
Presión en el condensador: 5 atm
presión en el condensador: .987 atm
Velocidad de reflujo: 22.7 Kmol
velocidad de reflujo: 36.8 Kmol

Para calcular el diámetro de las columna se utilizó el tray sizing de aspen plus. Y al ponerlenuestros datos nos arrojo que para las 2 columnas radfrac un diámetro de .77 m, ya que ambas tienen condiciones muy similares.



Para el cálculo de la altura de las columnas utilizamos la siguiente ecuación:
Altura de la columna (Hc) : .61*( )+ 4.27

De los datos tomados del aspen y sustituyendo, nos da una altura:
Para la “columna”: 16.5 m
Para la “columna 2”: 16.85≈ 17 m

Bombas
Lasbombas que elegimos fueron las bombas centrifugas de acero inoxidable 304 debido a lo siguiente:
Presión uniforme.
Sencillez de construcción.
Tamaño reducido.
Bajo costo de mantenimiento.
Vida útil prolongada.

Bomba B2: Bomba B3: Bomba B4:
Potencia: 10.5 Kw potencia: 6.2 Kw potencia: 2,55 Kw
Eficiencia: .72eficiencia: .47 eficiencia: .46
Gasto (lps) : 15,636 gasto (lps): 4,078 gasto (lps): 3,75

El costo tanto del compresor como de las válvulas para reducir la presión la incluiremos en este mismo apartado, ya que serán de motor centrifugo para el compresor y de acero inoxidable 304 tanto para el compresor como para las válvulas.
B2 compresorcentrifugo con una potencia de 9 HP






Mezclador
Para este equipo solo necesitamos determinar el volumen y el tipo de material
El tipo de material que usaremos será el acero inoxidable 304 debido a que este tipo de aleación inoxidable resiste la mayoría de ácidos oxidantes y puede aguantar todo el óxido ordinario. Es inmune a los comestibles, soluciones esterilizantes, la mayoría de losquímicos orgánicos y tintes, y una amplia variedad de químicos inorgánicos. El Tipo 304, o una de sus modificaciones, es el material que se especifica más del 50% del tiempo siempre que se usa un acero inoxidable.
Es adecuado para todo tipo de equipos como tanques de almacenamiento y transporte, incluyendo tuberías, válvulas, y vagones de ferrocarril.
Ahora determinaremos el volumen a partir dela siguiente ecuación:
Videal = = = 1.05 m3
Ahora aplicando un factor de corrección para el volumen ideal consideramos que el videal calculado corresponde a un 75% del real por lo que procedemos a corregir:
Vreal = Videal * = 1.05 * = 1.4 m3












Para el costo:
Utilizamos las siguientes ecuaciones:
….. (1)
En donde la cpº es el costo de compra, la A es el volumen ylas Ki son constantes tomadas de las siguiente tabla dependiendo de la descripción de cada equipo:




Tabla 1. de datos de los costos de equipo para la ecuación (1)







,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(2)

En donde F BM es un factor de costo de cada equipo que depende del material de construcción, B1 y B2 son constantes tomadas de las siguiente tabla:


Tabla 2....