Descripción: Curso de Transferencia de Masa II. Universidad Nacional de Ingeniería. Destilación Multicomponentes
Q,A. InstrumentalDescripción completa
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oara nada
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Descripción: Sonetos a B.
Explicación sencilla de los arboles B+ ( también conocidos como B*)Descripción completa
Estructura de datosDescripción completa
OPERACIONES OPERACIONES UNITARIAS UNITARIAS II II
TEMA IV Destilación Multicomponentes
CONTENIDO GENERAL
Destilación multicomponentes
1. INTRODUCCIÓN A LA DESTILACIÓN MULTICOMPONENTES 2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO 3. METODOS APROXIMADOS EN LA DESTILACIÓN MULTICOMPONENTES
1. INTRODUCCIÓN
Destilación multicomponentes
En la industria muchos de los procesos de destilación incluyen la separación de más dos componentes. Los principios generales del diseño de las torres de destilación de multicomponentes son iguales en muchos aspectos a los que se conocen para los sistemas binarios: Balance
de masa y energía globales y para cada componente de la mezcla Datos de equilibrios empleados en el cálculo de temperatura de ebullición de la mezcla
Conceptos de reflujo mínimo y total como casos limitantes
1. INTRODUCCIÓN
Destilación multicomponentes
DESTILACIÓN DE MEZCLAS COMPLEJAS:
Destilación de mezclas de hidrocarburos (petróleo crudo o cortes)
Destilación azeotrópica y extractiva
NUMERO DE TORRES DE DESTILACIÓN NECESARIAS: En general para la separación de compuestos relativamente puros de una mezcla de n componentes,
serán necesarios n-1 fraccionadores
Refrigerante
Condensador Decantador
Columna acuosa
Columna orgánica
Vapor
Vapor
Condensado
Condensado
Agua Alimentación
Alimentación binaria (azeotrópica)
1. INTRODUCCIÓN
Destilación multicomponentes
DATOS DE EQUILIBRIO EN DESTILACIÓN MULTICOMPONENTE
K i
ij
yi xi
K i K j
Coeficiente de distribución entre fases del componente i
Volatilidad relativa; índice de indica la facilidad o dificultad de separación de los componentes i y j por medio de la destilación
INTRODUCCIÓN
Destilación multicomponentes
CORRELACIONES GRÁFICAS DEL VALOR DE K: Gráficos de DePriester (cubren 12 hidrocarburos) Gráficos de Kellogg Gráficos de Edmister y Ruby
CORRELACIONES ANALITICAS DEL VALOR DE K: L
K i
V
: Coeficiente de fugacidad de la mezcla determinada a través de ecuaciones de estado
i i
1. INTRODUCCIÓN
Valores de K en sistemas de hidrocarburos ligeros (DePriester, 1953)
Destilación multicomponentes
Destilación multicomponentes
1. INTRODUCCIÓN
Determinación de la temperatura de ebullición (punto de burbuja) A una presión específica, el punto de ebullición de una mezcla de multicomponentes dada debe satisfacer la relación: n
y i
n
i
K i .xi 1 1
Destilación multicomponentes 2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO GRADOS DE LIBERTAD Y VARIABLES DE DISEÑO
En el diseño de procesos para la separación física, la primera etapa consiste generalmente en la especificación de las condiciones del proceso o variables independientes. Mooson Kwauk, 1956
N D N V N E
ND: Grados de libertad NV: Número de variables de diseño independientes NE: Número de relaciones o ecuaciones independientes
Destilación multicomponentes 2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO
El número de variables independientes que se deben especificar en un sistema de fraccionamiento con propósito de diseño es: NV = n + 6 ( n: número de componentes) Usualmente las variables especificadas conveniente o necesariamente en mezclas de n componentes son las siguientes:
Destilación multicomponentes 2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO Variables
Flujo alimentación Composición alimentación Entalpía de la alimentación Temperatura del reflujo Presión de la columna Composición de destilado y/o residuo TOTAL
Mezcla ternaria
Mezcla 8 componentes
1 2 1 1 1 2
1 7 1 1 1 2
9
14
Destilación multicomponentes 2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO ESPECIFICACION DE LA COMPOSICION DE DESTILADO Y/O RESIDUO: Selección de los componentes claves:
Clave ligero: Componente más volátil de los que salen tanto en tope como en fondo (L)
Clave pesado: Componente más pesado de los que salen tanto en tope como en fondo (H)
Destilación multicomponentes 2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO
QC
Alimentación
nC2 nC3 nC4 nC5 nC6 nC7 nC8
Reflujo
Destilado
nC2 nC3 nC4 nC5 nC6 Claves
Fondo
QR
nC4 nC5 nC6 nC7 nC8
Destilación multicomponentes 2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO ESPECIFICACION DE LA ALIMENTACION: Generalmente la alimentación se especifica en flujo, temperatura, presión y composición (Aún cuando sea crudo de petróleo)
PRESION DE OPERACIÓN DE LA COLUMNA Y TIPO DE CONDENSADOR: Con frecuencia la determina la temperatura del líquido refrigerante disponible para la condensación (REVISAR ALGORITMO DE CALCULO MOSTRADO EN EL LIBRO Ernest J. Henley J. D. Seader - Operaciones de Separación por Etapas de Equilibrio en Ingeniería )
Destilación multicomponentes 2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO RELACION DE REFLUJO: REFLUJO TOTAL (Ecuación de FENSKE) REFLUJO MINIMO (Ecuación de UNDERWOOD)
