DESTILACIÓNMULTICOMPONENTE (PROII/8.0)

Facilitador: Ing. Yolimar Fernández, MSc

Caso de estudio. Destilación multicomponente

Caso de estudio. Destilación multicomponente

Se va a fraccionar la siguiente alimentación :

La mezcla entra en su punto de burbuja a 827 kN/m2 (120Psia) para obtener no más de 7.45% de n-C5H12 en el destiladoy no más de 7.6% de n-C4H10, en el residuo, con uncondensador total y regresando el reflujo al punto de burbuja:Calcule la relación de reflujo mínimo, el número mínimo deplatos ideales; para una relación de reflujo R = 2.58, calcular lacomposición del producto, las cargas térmicas del condensadory del rehervidor, flujo del vapor y del líquido/mol dealimentación y el número de platos ideales.

Componentes Fracción molar

N-propano n-C3H8 0.05

Iso-butano i-C4H10 0.15

N-butano n-C4H10 0.25

Iso-Pentano i-C5H12 0.20

N-pentano n-C5H12 0.35

Problema. Destilación multicomponente

Problema. Destilación multicomponente

Seleccione el botón PROBLEM DESCRIPTION

1. Identificación del problema

2. Chequear las unidades de medidas

Seleccione el botón UNITS MEASURE

Problema. Destilación multicomponente

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Seleccione el botón COMPONENT SELECTION

3. Definir los componentes del sistema

Los componentes de la mezclason:N-propano, Iso-butano, N-butano, Iso-Pentano y N-pentano

Problema. Destilación multicomponente

Problema. Destilación multicomponente

3. Definir los componentes del sistema

Para PRO/II es importante el ORDEN DE LOS COMPONENTES, por lo que se debe verificar que estén

ordenados por volatilidades, de mayor a menor

Al completar la LISTA DE COMPONENTES se le da

click al botón OK

Problema. Destilación multicomponente

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4. Seleccionar la data termodinámica

Problema. Destilación multicomponente

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5. Construir el diagrama de flujo

Ubicar el equipo involucrado del proceso en la PALETA de DFPcomo: Shortcut

Al darle CLICK al equipo, nos muestra el siguiente cuadro, en el cualtildaremos ambas opciones y le damos OK

Problema. Destilación multicomponente

Problema. Destilación multicomponente

5. Construir el diagrama de flujo

Problema. Destilación multicomponente

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6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Destilación multicomponente

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6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Introduzca el flujo de

alimentación

Introduzca las composiciones

molares de alimentación

Problema. Destilación multicomponente

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Presione OK

6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Introduzca la presión

Introduzca el punto de burbuja

Problema. Destilación multicomponente

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Presione OK

6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Destilación multicomponente

Problema. Destilación multicomponente

Darle clic cerciórese de que efectivamente el condensador

que se tiene elegido sea total, para ello debe estar

seleccionada la opción BubbleTemperature

6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Darle clic

Problema. Destilación multicomponente

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6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

La primera especificación que se le dará es lacantidad máxima 7.45% que puede salir de n-C5H12 en el destilado. La segundaespecificación que se tiene es la cantidadmáxima que puede obtenerse de n-C4H10 en elresiduo o en los fondos equivale a 7.6%.

Problema. Destilación multicomponente

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6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Destilación multicomponente

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Darle clic

Seleccionar S2 por ser la corriente de

destilado

SeleccionarStream

6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Darle clic

SeleccionarComposition

Seleccionar PENTANE por ser el componente que deseamos especificar

Presione OK

Problema. Destilación multicomponente

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6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Presione OK

Problema. Destilación multicomponente

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Darle clic para cambiar la unidad

en porcentaje

6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Darle clic

Problema. Destilación multicomponente

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La segunda especificación que se tiene es lacantidad máxima que puede obtenerse de n-C4H10 en el residuo o en los fondos equivale a7.6% (la hace el estudiante)

6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Darle clic

Problema. Destilación multicomponente

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6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Darle clic

Darle clic

Problema. Destilación multicomponente

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6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Darle clic

Problema. Destilación multicomponente

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Una estimación inicial de la caída de presión en la torre esseleccionar 5 psi en la columna y 5 psi en el condensador. Detal manera que se especificara para la corriente de CABEZAun valor de 112.5 psi. 7.5 menos que en la corriente dealimentación, 5 psi correspondientes a la caída de presiónen el condensador y 2.5 mas asumiendo que la entrada delalimento es en la sección media de la columna. Para el fondola presión será igual a la del alimento mas 2.5 psi, ósea de122.5 psi.

Darle clic

7. Correr y chequear los resultados

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Darle clic

8. Solicitar información de los resultados

Problema. Destilación multicomponente

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Darle clic

8. Solicitar información de los resultados

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Fíjese de la información

valiosa suministrada

8. Solicitar información de los resultados

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Como se puede observar, algunos de los resultadosfundamentales y más valiosos para el diseño que sonmostrados en el reporte son:Relación mínima de reflujo: 0.91648Número mínimo de etapas ideales: 4.65974Numero de etapas ideales: 7 incluye el rehervidor y elcondensador (aunque éste no representa una etapa deequilibrio por ser total)Localización del plato de alimentación: 4Carga térmica del condensador: -1.016*104 B.T.U./hCarga térmica del rehervidor: 1.057*104 B.T.U./hFlujo de Cabeza: 0.4664 lbmol/hFlujo del fondo: 0.5336 lbmol/h