FRACCIONAMIENTO Y ABSORCI N

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

El fraccionamiento es una operación
unitaria utilizada para separar mezclas
en
productos
individuales.
El
fraccionamiento implica la separación
de componentes los cuales están
relacionados con la volatilidad relativa,
y cuando existe dificultad de esta
separación se debe a esta volatilidad y
a la pureza requerida de las corrientes
de producto.

El esquema muestra los diversos
componentesdel sistema. El calor se
introduce en el intercambiador de
calor para producir vapores de
extracción. El vapor se eleva a través
de la columna y se pone en contacto
con el líquido descendente. El vapor
que sale de la parte superior de la
columna entra en el condensador
donde se elimina el calor por algún
tipo de medio de refrigeración. El
Líquido se devuelve a la columna
como reflujo para limitarla pérdida de
componentes pesados encima de la
cabeza.

Las composiciones de
estas fases están
relacionados por la
relación de equilibrio de:
yi = Kixi
 Esta relación, junto con el
balance de calor y de
materia, es la base para
todo el diseño
fraccionador.


Tipos de
fraccionadores

Dependen del número de productos que se
deseen obtener y la composición de
alimentación

· DeetanizadoraProducto (C2 +)
· Depropanizadora Producto (C3 +)
Debutanizadora Producto (C4+ )

Mezclas de etano / Propano (EP)
· Propano Comercial
· Propano / butano mezcla de petróleo (GLP)
· Butano / mezclas de gasolina
· Gasolina Natural
· Las mezclas con una especificación de presión
de vapor

Especificaciones Del Producto.
Un balance de materia alrededor de la
columna es el primer paso en los cálculos defraccionamiento.
Hay tres formas de especificar un producto
deseado a partir de un fraccionador:

Una composición
de un
componente, ya
sea en producto

Un porcentaje de
recuperación de
un componente
en la corriente
de cabeza o la
parte inferior.

Una propiedad
física específica,
como la presión de
vapor, por
cualquiera de los
productos.

Dos
consideraciones
importantes afectan el
tamaño y el costo deuna
columna
de
fraccionamiento son el
grado de volatilidad y
la separación de los
componentes.
El
grado
de
separación o la pureza
del producto tienen un
impacto directo sobre
el tamaño de la
columna.

Una medida
cuantitativa de la
dificultad de la
separación es el factor
de separación, SF, que
se define como:

Esta ecuación define
la especificación para
el diseño de la torre

Donde:

XD= Conc. Compclave
liviano en el destilado
XB= Conc. Comp clave
liviano en el rediduo
XB= Conc. Comp clave
pesado en el destilado
XD= Conc. Comp clave
pesado en el destilado

Esta cantidad se calcula como la
relación de equilibrio de los valores K de
dos componentes a una temperatura y
presión dadas.
 Para los cálculos de fraccionamiento los
componentes claves son importantes.
Por lo tanto:




PresiónOperacional: Este es el medio de
refrigeración
disponible
para
el
condensador de reflujo. El producto de
cabeza estará en condiciones de punto de
burbuja para un producto líquido o en
condiciones de punto de rocío para un
producto en forma de vapor. Si la presión
de funcionamiento es demasiado alta, la
temperatura crítica del producto de fondo
puede ser superado pero la separación no
se puedelograr.



Relación de reflujo y Número de
Etapas

Es la relación de la tasa molar de líquido
de reflujo dividido por la tasa molar de
producto de cabeza neta.
 La potencia del hervidor es una
función directa de la relación de
reflujo ya que la columna de
fraccionamiento debe mantener un
equilibrio general de calor y material
para una separación dada.
 A reflujo mínimo se requiere un
númeroinfinito de etapas, igual que
para un reflujo total . Ninguna de
estas situaciones representa la
operación real, pero son los límites
extremos de posibles configuraciones
de diseño.



Etapas
mínimas:
Las etapas mínimas pueden calcularse para la
mayoría de sistemas de varios componentes
con la Ecuación de Fensky.



Sm en esta ecuación incluye un rehervidor
parcial y un condensador parcial si se...