UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIADescripción completa
Descrição: Destilação Multicomponente
Destilacion fraccionada
Descripción: Todosobre el proceso de destilacion
DESTILACIONDescripción completa
proceso de destilacion
Descripción completa
bb
Descripción: Iq
destilacion diferencial transferencia de masa 2Descripción completa
Descripción completa
Descripción: trabajo de ing. quimica de un proceso de simulacion
Obtencion de oxigenoDescripción completa
e
Full description
Universidad de Guanajuato División de Ciencias Naturales y Exactas Procesos de Separación 2 Dr. Dr. Salvador Hernánde !ar !area ea 2 "las# Pro$le%a &.2' "lores Suare "ernando "ernando de (es)s "ec#a l*%ite de entre+a, lunes - de septie%$re "lores Suare "ernando de (es)s
Flash Problema 4.23. Una mezcla equimolar de etano, p ropano, n-butano y n-pentano se somete a una vaporización lash a !"#$F y 2#" psi. a% &'u(les son las cantidades y composiciones calculadas de los productos) b% *era posible recuperar +# del etano en el vapor, en un solo lash y a otras condiciones sin perder m(s del " de butano en el vapor
z2 := .25
z3 := .25
z4 := .25
k2 := 4.2
k3 := 1.55
k4 := .6
F := 100
z5 := .25 k5 := .225
/o pri%ero 0ue se #ace para el pri%er inciso es to%ar las 1 de e0uili$rio a las condiciones iniciales dadas %is%as 0ue se re+istran co%o aparece anterior%ente. a% 'alculo de composiciones a las condiciones establecidas T := 150°F °F P := 205p si
f ( Ψ ) :=
z2⋅ ( 1 − k2) 1 + Ψ ⋅ ( k2 − 1)
+
z3⋅ ( 1 − k3) 1 + Ψ ⋅ ( k3 − 1)
+
z4⋅ ( 1 − k4) 1 + Ψ ⋅ ( k4 − 1)
+
1 + Ψ ⋅ ( k5 − 1) z5⋅ ( 1 − k5)
Ψ := 0 , .02.. 1
Ψ =
f ( Ψ ) =
3.4
3.2-5
3.42
3.2'6
3.4&
3.25-
3.45
3.267
3.46
3.'-
3.6
3.''4
3.62
3.'57
3.6&
3.'7
3.65
3.&24
3.66
3.&5-
3.
3.&
3.2
3.7'
3.&
3.76&
3.5
3.5''
3.6Suare "ernando de3.564 "lores (es)s ...
...
*e toma la Ψ cuando Ψ% sea aproimadamente #.
1
0.5
f ( Ψ )
0
− 0.5
−1
0
0.2
0.4
0.6
Ψ
"lores Suare "ernando de (es)s
0.8
1
Ψ := .47
V := F⋅ Ψ = 47 L := 100 − V = 53
Solo restar*a calcular las co%posiciones a estas condiciones para el inciso a8. 'omposiciones l/quido y vapor xi :=
Para el inciso $8 nos pone ciertas restricciones 0ue de$e%os de to%ar en cuenta para el cálculo del "las#. 9a 0ue tene%os un a%plio ran+o de estudio y so$re todo pode%os sacar una +ran cantidad de valores por lo 0ue ta$ula%os para o$tener los di:erentes valores de 1 a di:erentes presiones y te%peratura. Se #io una ta$la con di:erentes iteraciones para los cuales o$tene%os di:erentes ; y por lo tanto di:erentes co%posiciones. Para cada una se sacó el Porcentaje recuperado y perdido de etano y n<$utano respectiva%ente.
"lores Suare "ernando de (es)s
=teración %recc2 :=
a -73>" y 223 psi
( V⋅ y2) ⋅ 100 F⋅ z2
= 73.346
%perc4 :=
( V⋅ y4) ⋅ 100 F⋅ z4
= 27.735
=teración 2 ? 233>" y 233 psi se alejó %uc#o nos da un aproxi%ado de no au%entar la te%peratura. %recc2 :=
( V⋅ y2) ⋅ 100 F⋅ z2
= 99.174
%perc4 :=
( V⋅ y4) ⋅ 100 F⋅ z4
= 95.575
=teración '. ? -43>" y 233 psi %recc2 :=
( V⋅ y2) ⋅ 100 F⋅ z2
= 83.78
%perc4 :=
( V⋅ y4) ⋅ 100 F⋅ z4
= 42.9
=teración &. ? -&3>" y 223 Psi %recc2 :=
( V⋅ y2) ⋅ 100 F⋅ z2
= 60.674
%perc4 :=
( V⋅ y4) ⋅ 100 F⋅ z4
= 16.468
=teración 7 ? -&3>" y 2&3psi %recc2 :=
( V⋅ y2) ⋅ 100 F⋅ z2
= 51.777
%perc4 :=
( V⋅ y4) ⋅ 100 F⋅ z4
= 12.2
@e%os 0ue al au%entar la presión dis%inuye la perdida de c& 0ue es lo 0ue $usca%os y el etano ta%$iAn $aja pero no tan considera$le%ente. Hare%os otra iteración. =teración 7 ? -73 y 2&3 psi %recc2 :=
( V⋅ y2) ⋅ 100 F⋅ z2
= 62.882
"lores Suare "ernando de (es)s
%perc4 :=
( V⋅ y4) ⋅ 100 F⋅ z4
= 18.426
!e%peratur a Presión Bpsi
12
1'
1&
17
-.&7
.7'
.2
.
.'6
- -73 >"
223 '.6
2 233>"
223
' -43>"
233 &.&
-.57
.5&
.27
& -&3>"
223 '.5
-.'7
.&5
.-4
7 -&3>"
2&3 '.&
-.2
.&&
.-5
5 -53>"
223 &.37
-.5
.76
.2-7
4 -73>"
2&3 '.5
-.'7
.&6
.-67
7 2.-
Se #icieron aproxi%ada%ente -3 iteraciones en di:erentes valores en donde la %ás próxi%a :ue a -&3 y 223 Psi. Se podr*a se+uir calculando pero resultar*a %uy lar+o el procedi%iento ya 0ue #ay un n)%ero +rande de opciones para la presión y la te%peratura. Si se %aneja una presión at%os:Arica 0ue es co%o ocurre en la %ayor*a de los casos se tratan a di:erentes te%peraturas teniendo estos resultados. Se utiliaran un valor de -7 psi aprox. ? presión at%os:Arica8 a di:erentes te%peraturas. Presión psi8 -7
!e%peratur a -33 73 3 <73
12
1'
1&
17
'& 2'.7 -' 7.7
.4 7.4 2.7 .67
' -.& .7 .--
.& .'5 ..3-6
=teración 6. ? -7 psi y -33>" No #ay valores para "i =teración . ? 73>" y -7 psi No #ay valores de "i. =teración -3. ? -7 psi y 3>" %rece!"#$ :=
( V⋅ y2) ⋅ 100& z2⋅ F
= 93.85
"lores Suare "ernando de (es)s
%rec'!"#$ :=
( V⋅ y4) ⋅ 100& z4⋅ F
= 36.986
=teración -- ? -7 psi y <73>" %rece!"#$ :=
( V⋅ y2) ⋅ 100& z2⋅ F
= 56.334
%rec'!"#$ :=
( V⋅ y4) ⋅ 100& z4⋅ F
= 2.515
?l pasarse lo pode%os #acer a una %enor te%peratura por eje%plo &3>" y la %is%a presión de -7 psi. %rece!"#$ :=
( V⋅ y2) ⋅ 100& z2⋅ F
= 76.11
%rec'!"#$ :=
( V⋅ y4) ⋅ 100& z4⋅ F
= 6.849
?un0ue no lle+o al 7 esta$lecido se puede ver 0ue el etano recuperado está arri$a del 43 y el $utano tiene poco %ás de 5. C#ecando la $i$lio+ra:*a y al+unos otros resultados se vio 0ue el valor no estuvo %uy alejado del resultado exacto. "i+ura -. Fs de e0uili$rio para <&3" y -7 psi.
En esta parte lo resuelven en $ase a las volatilidades relativas tanto en l*0uido co%o en vapor del etano y el n<$utano 0ue nos explica 0ue dadas las volatilidades relativas independientes de la presión e i+ual a la
relación de presiones de vapor dependerá solo de la te%peratura
"lores Suare "ernando de (es)s
%is%o 0ue co%ente anterior%ente la te%peratura se puede to%ar co%o la at%os:Arica #a$rá un +ran ca%$io cuando se usen di:erente te%peraturas esto en $ase a las volatilidades de cada co%puesto. El %is%o ejercicio encontrado nos da lo si+uiente,
Co%o resultado se tendr*a 0ue para una presión de -5.& psi y <&3>" se alcanar*a un producto de vapor de 43 etano y 7 de n<$utano. Conclusiones Este pro+ra%a resulto un poco co%plicado ya 0ue de$e%os de pensar en todo caso las varia$les 0ue a:ectan a nuestro pro$le%a en este caso la te%peratura y presión re0ueridos para o$tener nuestros productos
"lores Suare "ernando de (es)s
deseados. Se pudo apreciar 0ue %ediante el cálculo de volatilidades de los co%ponentes y #aciendo una relación entre ellos #ay una opción para o$tener la te%peratura y presión deseadas. Haciendo una co%paración con el resultado del pro+ra%a y el resultado en ejercicios resueltos de $i$lio+ra:*a se puede ver 0ue solo #ay de di:erencia -.& psi su;cientes para 0ue lle+ue al 7 del etano recuperado en el vapor. i$lio+ra:*a •