Destilacion flash

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

* Destilación

La destilación puede llevarse a cabo según dos métodos principales. El primer método se basa en la producción de vapor mediante la ebullición de la mezcla liquida que se desea separar y la condensación de los vapores sin permitir que el liquido retorne a la columna del equipo de destilación, por lo tanto, no hay reflujo. El segundo método se basaen el retorno de una parte del condensado a la columna, en condiciones tales que el liquido que retorna se pone en contacto intimo con lo vapores que hacienden hacia el condensador. Es posible realizar cualquiera de los dos métodos como un proceso continuo o discontinuo.

* Destilación flash

La destilación instantánea o flash consiste en la vaporización de una fracción definida dellíquido, en una manera tal que el vapor que se forma esta en equilibrio con el líquido residual, separando el vapor del líquido y condensando el vapor.

* Destilación flash de mezclas binarias

En una destilación flash el líquido que proviene de un absorvedor con frecuencia se somete a una destilación instantánea para recuperar algo de soluto; el líquido desde un reactor de alta presión puededestilarse de forma instantánea a una presión mas baja, causando que lago del vapor se desprenda.

A continuación se describen los elementos que conforman una planta de destilación instantánea, representados en la figura 1:

Figura1: Planta de destilación instantánea o flash
a) La alimentación se hace circular por medio de la bomba.
b) Pasa a través del calentador.
c) Se reduce la presión en laválvula.
d) Una mezcla íntima de vapor y líquido entran en el separador, en el que permanece el líquido lo suficiente para permitir que se separen las corrientes de vapor y liquido.
e) El vapor sale a través de esta línea.
g) El líquido sale a través de esta línea.

IMPORTANCIA

La destilación flash o destilación en equilibrio, es una técnica de separación de una sola etapa.
Se utiliza agran escala en la refinación de petróleo, donde las fracciones de petróleo se calientan en equipos de destilación tubulares y el fluido caliente se convierte instantáneamente a una destilación rápida en las corrientes del vapor y el liquido residual, cada una de las cuales contiene muchos componentes.
Los procesos de separación flash son muy comunes en la industria, aunque se utilicen otrosmétodos de separación, no es raro encontrar destilaciones flashes preliminares para reducir la carga de entrada a los otros procesos.

OBJETIVO

Realizar los cálculos correspondientes a una destilación flash binaria benceno- tolueno, de la cual se pueda obtener un programa que facilite la solución de dicha operación.

OBJETIVO ESPECIFICO

Apreciar gráficamente el comportamiento de laconcentración del componente de interés (benceno) en diferentes condiciones termodinámicas de temperatura y presión.

FUNDAMENTOS Y DIAGRAMA DE ECUACIONES

Partiendo de un balance de materia para el componente más volátil en la figura 2, basado en un mol de alimentación se tiene:

D

B

Figura 2: Destilación Flash

F = D + B

F * xf = D * yD + B * xB

Xf=f*yD+1-f*xB

Donde:

xF:concentración de la alimentación, expresada como fracción mol del componente mas volátil.

f: fracción mol de la de la alimentación que se vaporiza y retira continuamente como vapor.

1-f: fracción mol de la alimentación que sale de forma continúa como líquido.

yD, xB: concentraciones del vapor y del líquido.

Para utilizar la ecuación es preciso tener una relación de incógnitas dad por la curvade equilibrio, en la que yD y xB son coordenadas de un punto de esta curva, sustituyendo xB y yD por “x” y “y” se tiene lo siguiente:

y=1-ff*x+ xFf

Ésta es la ecuación de una línea recta con una pendiente de -(1-f)/f, y que puede graficarse un diagrama de equilibrio. Las coordenadas de la intersección de esta recta y la línea de equilibrio son x= xB y y= yD.
La fracción f depende de la...