COLUMNAS MULTICOMPONENTES

1456484-389156
INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

PROCESOS DE SEPARACIÓN III

BARRIENTOS LUIS CARLOS OSIRIS

INTRODUCCIÓN
En la Industria el principal método de separación de mezclas, es la destilación. La destilación multicomponente permite que haya una mayor transferencia de materia.
Es importante conocer que para la separación de mezclasmulticomponentes se requiere una determinación rigurosa de las temperaturas, presiones, flujos de las corrientes, composiciones y velocidades de transferencia de calor para cada etapa. Esta determinación se realiza resolviendo los balances de materia y energía (entalpía), y relaciones de equilibrio para cada etapa que se presentan en las ecuaciones del siguiente trabajo de investigación.
1.4.-DIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS MULTICOMPONENTES
El principal inconveniente en el análisis de columnas de destilación multicomponente, más allá de determinar el grado de fraccionamiento que se requiere para cada uno de los compuestos que conforman la alimentación, es calcular las variables de operación (presión y temperatura) en el tope, fondo y en las corrientes límites de batería de la torre.

Unasecuencia normal de pasos para el diseño de éste tipo de torres implica:
1. Especificar la separación deseada
2. Fijar la presión de la columna
3. Determinación de variables de diseño
Determinación del reflujo mínimo.
Número de platos y etapa de alimentación óptima.
Optimización del reflujo. Éstas condiciones de diseño pueden desarrollarse a partir de métodos aproximados, tales como:Método Fenske – Underwood y Gilliland, el cual determina el nº de etapas y el reflujo mínimo y de operación.
Krenser, se emplea para torres de absorción, extracción líquido – líquido.
Edmister, para destilación multicomponente con alimentaciones y salidas laterales múltiples.
4. Cálculo riguroso de la columna (diámetro de columna y número de platos).
1.- ESPECIFICAR LA SEPARACIÓN DESEADA:
Lonormal es que se disponga de especificaciones para el producto final. En una columna simple y sin extracciones laterales, se tienen los balances de materia ya conocidos:
F = B + D
F·(XF) = B·(XB) + D· (XD)
En el caso de una destilación multicomponente se tiene un balance global y ecuaciones de balance por componentes, tantas como componentes menos uno tenga la mezcla. Este sistema resultaindeterminado debido a que aparecen más incógnitas que ecuaciones.
Se deben fijar las incógnitas necesarias para poder resolver el sistema. Normalmente una de ellas suele ser la alimentación. También es posible especificar la separación indicando el porcentaje de la alimentación que sale por cabeza o por fondo, o, el porcentaje de un determinado componente que sale en alguno de los productos.
Lomás frecuente es dar dos especificaciones de composición: la de un componente en el destilado y la de otro en el fondo. De esta manera el resto de composiciones vienen fijadas por el balance antes expuesto.
Componentes Clave: Son aquellos compuestos para los que se especifica la separación, es decir, quienes delimitan la distribución de destilado y fondo.
Componente Clave ligero (LK)
ComponenteClave pesado (HK)
Es el más volátil de ambos ó el más pesado entre los componentes livianos.
Es el menos volátil de ambos ó, el más volátil de los pesados.
Componentes “No Clave Distribuido”: Es aquel componente cuya volatilidad se encuentra entre la volatilidad de los componentes clave, ó, en dado caso, cuya volatilidad es muy similar a la volatilidad de uno de los componentes claves.
2.- FIJARLA PRESIÓN DE LA COLUMNA:
Una columna puede trabajar a presión, a vacío o a presión atmosférica. Lo más económico resultaría operar a presión atmosférica, pero esto no es siempre posible.
Presión de Vacío Sobre Presión
-La temperatura produce descomposición de los componentes, ensuciamiento o polimerización.
-La alta temperatura en el hervidor complica el aporte de calor.
Se va a...