destilacion multicomponente

09/06/2011

Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Química
Dpto. de Operaciones Unitarias y Proyectos

DESTILACION
MULTICOMPONENTE

Prof. Yoana Castillo
yoanacastillo@ula.ve
Web:http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/yoanacastillo/

CONTENIDO
Destilación multicomponente.
Métodos cortos
cortos.
Definiciones de componentes:
Claves, pesados.Presión de operación de la columna y tipo de
condensadores.
Método de Fenske Underwood Guilliland.
Algoritmo de resolución
resolución.

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DESTILACIÓN MULTICOMPONENTE
Separación de mezclas con más de dos componentes.
• Balances de masa engorrosos.

¿Si son 10 componentes?

• No se puede aplicar Método grafico de
Mc Cabe Thiele.
• El cálculo riguroso requiere iteracionesetapa por etapa.
Diseños preliminares, estudios
paramétricos para establecer
condiciones óptimas de diseño y
síntesis de procesos, con el
objeto de determinar la secuencia
óptima de separación.

• Métodos Cortos o aproximados

Punto de partida para los
métodos rigurosos.

Solución:

Solución rigurosa, requiere el uso
de computadoras.

• Métodos Rigurosos

MÉTODOS CORTOS[1,2]

• Métodos de Smith-Brinkley: Solución analítica de las ecuaciones de
diferencias finitas, que se pueden expresar para procesos de separación
finitas
por etapas cuando se conocen o se superponen las velocidades de flujo
de las etapas o de las interetapas.
• Métodos del grupo de Kremser: Considera solamente un tratamiento
global de las etapas de la cascada sin tratar cambios detalladosde
temperatura y composición en las etapas individuales.
• Método de Fenske-Underwood-Gilliland (FUG): Combina la ecuación de
(
)
reflujo total de Fenske y la de reflujo mínimo de Underwood con una
relación grafica de Gilliland que relaciona el comportamiento real de la
columna con las condiciones de reflujo total y mínimo para una
separación especificada entre 2 compuestos claves.

Sedesarrollará en este curso.

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Definiciones importantes:

[1-3]

• Componentes Claves:
Son aquellos en los cuales se basa la separación de los productos.
• Clave liviano o ligero (LK):
Es aquel componente dentro de los livianos que está presente en los
productos de tope y fondo a cualquier relación de reflujo. En general se
especifica el flujo o composición en elproducto de tope.
• Clave pesado (HK):
Es aquel componente dentro de los pesados que se distribuye dentro de
los productos de tope y fondo a cualquier relación de reflujo. En general
se especifica el flujo o composición en el producto de fondo.

Definiciones importantes:
• Componentes distribuidos:
Es aquel o aquellos componentes que poseen volatilidad relativa intermedia
entre los componentesclave liviano y pesado. Se les denomina distribuidos
pesado
porque se distribuyen entre el tope y fondo de la columna al igual que los
claves.
• Componente de referencia:

A´
B´
C´
D´
E´
F´
G´

El componente clave pesado es el de referencia, se debe conocer el flujo en
tope y fondo.
A´
B´
C´
Clave liviano (LK): C´
( )
D´
Clave pesado (HK): E´
Reflujo
E´
Distribuidos: D´Destilado
Alimentación

D, xD = 0.95 de C´

Fondo

B, xB = 0.85 de E´

C´
D´
E´
F´
G´

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Presión de operación de la columna y
tipo de condensador.
Algoritmo para establecer la presión de operación de la
columna y tipo de condensador [1]
condensador.[1]
Comienzo
Composiciones del destilado y
fondo conocidas o estimadas
PD < 215 psia (1,48 MPa)

Calcular lapresión PD del
punto de burbuja del
destilado a 120ºF (49ºC)

Utilizar condensador total (Reponer PD a 30 psia si PD < 30 psia)
TB < la temperatura de
descomposición de los fondos o la
temperatura crítica

PD > 215 psia
Calcular la presión PD del
punto de rocío del destilado a
120ºF (49ºC)

PD < 365 psia (2,52MPa)
Utilizar condensador
parcial

Estimar la
presión de
fondo (PB)...