polimeros

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS


CARRERA: INGENIERÍA QUÍMICA
MATERIA: SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN
DESCRIPCIÓN: PROYECTO DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMA
NOMBRE DE LOS ALUMNOS:
CRISTIAN ADRAN CHIRINOS GARCÍA ROJAS
JHOANA JARA PÉREZ
NOMBRE DEL PROFESOR:
JOSÉ FERNANDO OREJEL PAJARITO

SAN LUIS POTOSÍ S.L.P 28 NOVIEMBRE 2013
CÁLCULOS DE DESTILACIÓNRIGUROSOS PARA UNA TORRE DE SEPARACIÓN HEXANO-OCTANO

Problema
Se utiliza una torre de destilación simple con tres etapas teóricas para separar n- heptano de n-octano. La alimentación del plato 2 es un líquido equimolecular en el punto de burbuja con una velocidad de flujo de 100Kg-mol/h. La columna opera a una atmosfera. La velocidad calorífica de entrada en el calderín es de . El vapor que entracon el condensador se condensa a líquido en el punto de burbuja. El destilado es extraído a una velocidad de

Información adicional y datos
Las relaciones de equilibrio vapor líquido se pueden calcular suponiendo una solución ideal, por lo que Para los cálculos de presión de vapor se pueden utilizar las ecuaciones de Antoine mostradas en la tabla 1. En esta se dan las ecuaciones paracalcular las entalpias molares de los compuestos puros. Suponga mezclas ideales para calcular las entalpias de las mezclas. Para las temperaturas de las etapas y las velocidades de flujo de vapor, se pueden utilizar ecuaciones dadas en la tabla 2.
Tabla 1

Presión de vapor y Correlación de entalpía molar
Temperatura =T[=]°C
Hexano
Octano
Presión de vapor
(mmHg)


Entalpia molar liquida(cal/g-mol)


Entalpia molar de vapor (cal/g-mol)



Tabla 2

Estimaciones iniciales para la torre de separación
Numero de plato
T(°C)

1
86
110
2
94
100
3
100
110


Datos Explícitos
Alimentación(F) etapa 2
100 Kmol/h
P
1 atm
Zoctano
0.5
Zhexano
0.5
Q
106 Kcal/h
Destilado (D)
30 kmol/h
Tablas 1 y 2

Datos Implícitos
Composiciones
(xi,yj)
Líquidoy vapor en las etapas y en la salida de las corrientes
Constantes de equilibrio (ki)
En todo el sistema
Tburbuja
En el sistema



NOMENCLATURA UTILIZADA EN EL PROCESO DE RESOLUCIÓN

N
Número total de etapas

Velocidad de flujo de alimentación en la etapa j (Kmol /hr)
J
Número de etapas

Relación de equilibrio para el componente i en el estado j
i
Número de componenteEntalpia de la corriente de alimentación j (Kcal/hr)

Número de componentes totales

Velocidad de flujo del liquide desde la etapa j hasta la etapa j+1 (Kmol /hr)

Fracción molar liquida del componente i dejando el estado j

Velocidad de flujo de la corriente de la parte de liquida que desde la etapa j (Kmol /hr)

Fracción molar vapor del componente i dejando el estado j

Velocidad deflujo del vapor desde la etapa j hasta la etapa j-1 (Kmol /hr)

Fracción molar del componente i entrando el estado j

Velocidad de flujo de la corriente de la parte de vapor que deja la etapa j (Kmol /hr)

Temperatura del estado j(°C)

Entalpia de la corriente vapor que deja la etapa j (Kcal/hr)
B
Producto de fondo de la columna

Entalpia de la corriente liquida que deja la etapa j(Kcal/hr)
D
Producto destilado

Transferencia de calor desde el plato j (Kcal/hr)








RESOLUCIÓN

Para poder resolver este sistema, es necesario el uso de balances tanto de materia como de energía, balances globales, por etapa y por componente.

ANÁLISIS DEL CONDENSADOR





BALANCE GLOBAL

(1)

Lo que indica en el condensador entra una corriente de vapor (V1) ysale una corriente de destilado hacia el exterior y sale una corriente de líquido, regresando al destilador.

Suponiendo que se está empleando un condensador total, la composición del líquido en el condensador se calcula de la siguiente manera:

(2)

(3)

Suponiendo que tiene la misma composición del vapor que asciende desde la primera etapa.

CALCULO DE LA TEMPERATURA DE...