trabajo medio ambiente

Proyecto de Simulación

1. Introducción
Objetivos

El objetivo del proyecto es simular completamente una planta para la producción de 100.000 toneladas métricas por año de 99,8% en peso de estireno por descomposición de etilbenceno.
En esta primera entrega se resuelve el balance de materia y se determinan el paquete termodinámico óptimo para la posterior simulación.
Entorno teórico

Elestireno, también conocido como vinilo benceno y fenilo eteno, es un compuesto orgánico de fórmula química C6H5CH=CH2. Este derivado del benceno es un líquido aceitoso incoloro que se evapora fácilmente y tiene un olor dulce. El estireno es el precursor de poliestireno y varios copolímeros. En 2010 se produjeron aproximadamente 25 millones de toneladas de estireno.

Diagrama 1. Diagrama deproceso estudiado.

Las reacciones presentes en la producción de estireno del proceso descrito son las siguientes:
C6H5C2H5 C6H5C2H3 + H2
Etilbenceno Estireno Hidrógeno
C6H5C2H5 C6H6 + C2H4Etilbenceno Benceno Metano
C6H5C2H5 + H2 C6H5CH3 + CH4
Etilbenceno Hidrógeno Tolueno Metano



se usaron 4 de ellos.
-Válvulas de regulación de flujo.
Diagrama

Diagrama 1: Diagrama de la planta utilizada



Válvula: sirve para abrir, cerrar o regular el flujo, que puede ser agua o aire enfunción de la situación.
Referencia 1 del diagrama: Válvula.

Columna de relleno: Es donde se da la transferencia de materia. El objetivo principal del relleno es proporcionar una superficie de contacto más amplia entre el vapor y el líquido extractor. Durante la experimentación solamente se ha usado agua y aire.
Referencia 2 del diagrama: Columna de relleno.
La columna 1 (C-1) está rellena porpiezas Intalox.
La columna 2 (C-2) esta rellena por piezas Berl.


Imagen 1: Sillas de montar Intalox Imagen 2: Piezas de relleno tipo Berl

Rotámetros: instrumentos utilizados para medir caudales, tanto de líquidos como de gases que trabajan con un salto de presión constante. Se basan en la medición del desplazamiento vertical de un“elemento sensible”, cuya posición de equilibrio depende del caudal circulante.
Referencia 3 del diagrama: Rotámetro.

Soplante: tipo de compresor que proporciona gran caudal de aire a alta y baja presión.

Referencia 4 del diagrama: Soplante.

Imagen 5: Soplantes 1 y 2 utilizados durante la experimentación.
Bomba Centrifuga: También llamada rotodinámicas, son siempre rotativas y sonun tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor.
Referencia 5 del diagrama: Bomba.


Referencia 6 del diagrama: Indicador de presión
Procedimiento

En primer lugar antes de empezar la experimentación en las columnas, se determina la porosidad relativa y el diámetro equivalente de los rellenos tanto de las piezas Intalox como el de las piezas Berl. A su vez semide el diámetro y perímetro de cada columna.
Porosidad relativa

En primer lugar se llena una probeta de 500 mL con un volumen de piezas de 200 mL. Se vierte después agua (controlando cuanta se vierte) hasta los 200 mL. El agua llena los espacios que quedan entre las piezas. Esta porosidad relativa se puede definir como el volumen de agua (huecos ente las piezas) y el volumen total (200mL).Se efectúa el mismo procedimiento para los dos tipos de piezas.

Diámetro equivalente

Se llena una probeta con un volumen determinado de agua y se introduce un número exacto de piezas. La variación de volumen corresponde al volumen que tienen las piezas y se puede utilizar para calcular el diámetro equivalente.
Pérdida de carga en las columnas para distintos caudales de aire en flujo...