acido formico
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Daniel Ortega Ramírez.
ACIDO FORMICO
Ingeniería Química.Acido Fórmico.
Daniel Ortega Ramírez.Carlos Roberto Gil Zermeño.
Arturo Rojas López.
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1.7 Balances de Masa y Energía.
Para poder determinar la capacidad de la planta se ha tomado comobase de
producción el 10% de la producción Mexicana de Acido Formico siendo esta de 1000
toneladas al año, contemplando que se laboran 300 días, 24 horas, y 65 días de
mantenimiento la producción es de 1400 kg/hr.
El calculo se basa en las siguientes reacciones dentro del proceso de
Leonard para la formación de Acido Formico:
CO + CH3OH + H2O HCOOH
CH3OH + CO HCOOCH3
HCOOCH3 + H2O HCOOC + CH3OH
Es necesario calcular la materia prima requerida para la produccion de
1400kg/hr por lo que se procede a ver la cantidad de material de entrada en la reaccion
3 para la produccion requerida.
HCOOCH3 + H2O HCOOC + CH3OH
HCOOCH3 + H2O --> HCOOC + CH3OHMasa 182.4 54.72 1400 972.8
Peso Mol. 60 18 46 32No. De Moles 30.4 30.4 30.4 30.4
Se procede a calcular los requerimientos de material para la produccion de
1400 kg de Acido formico, por lo que se calcula en base a esto el Numero de Moles,
siendo este valor el mismo para todos los demas compuestos.
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Ahora que conocemos la cantidad de CH3OH podemos calcular en la
reaccioon numero 2 la cantidad de material que sale de dicha reacción. Por lo que:
CH3OH+ CO -->Masa 972.8 851.2 TOTAL 1824 kg/hr
Peso Mol. 32 28No. De Moles 30.4 30.4
Densidad 0.7 0.5Volumen 1389.714286 1702.4 TOTAL 3092.11429 L/hr
816.85272 gal/hr
x2 1633.70544 gal/hr
SALIDA
Tenemos 182.04 kg/hr de la combinacion de CH3OH + CO, y con un
volumen de 3055.49 L/hr.
Para generar el calculo del primer separador que vemos en el diagrama
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Es necesario conocer el volumen que requerimos para la producción total,
dicho volumen es la suma de CH3OH + CO siendo de 3055.49 L/hr. Sin embargo la
tabla que se presenta a continuación para el calculo de costos de compra de equipo de
recipientes de procesos orientados verticalemte es necesario tener la cantidad de
volumen necesario y se va a suponer que sea el doble del calculado anteriormete ya que
no conocemos las concentraciones de los compuestos.
Siendo (309.211 L/hr) = 81.68 gal/hr (X2) = 163.37 gal/hr.
Dicho separador o recipiente de proceso, trabaja a 44.58 bar de presión. Se
calcula de tabla 5.44 (b) (agregada en los anexos al final del trabajo) un Cp = 3000 con
una altura L = 1m, utilizando la presión se calcula un Fb = 13.2 ya que se utiliza un
material inoxidable y se calcula Fbm = 20.5.
Para calcular el costo del equipo es necesario realizar la siguiente ecuación:
Cbm = Cp x Fbm siendo Cbm = 3000 x 20.5 = $61,500.oo US.
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Para generar el costo del reactor que poseemos es necesario calcular la
capacidad que necesitamos de la reacción 3 siendo de 2966 Kg/hr
HCOOCH3 + H2O --> HCOOC + CH3OHMasa 182.4 54.72 1400 972.8 Kg/hr2966
Totales
Esta cantidad es necesaria dividirla por la densidad combinada de ambos
compuestos, ya que la mas proviene de la suma de HCOOC + CH3OH siendo la
densidad combinada de .8. Capacidad requerida del reactor = 3707.5 Lt/hr esto siendo
igual a 16.324 Gal/min.
El costo se calcula de la tabla 28 de reactores (adjunta en anexos al final de
este trabajo) Se va a contemplar una producción de 1400 kg/hr de acido formico. Con
esta capacidad obtenemos un costo de $15,700 US
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Para generar el costo del destilador se va a tomar la misma capacidad
siendo de 16.324 Gal/min, haciendo referencia a la tabla 28 podemos obtener que el
costo del reactor es de $325,000 US.
BibliografíaDillon, C. (1995). Corrosion Resistance of Stanless Steels . New York: Marcel Deeker. .LLC, P. (2004 - 2010 ). Patent Storm. Recuperado el 25 de Abril de 2010, de www.patentstorm.usMcKetta., J. J. (1985). Encyclopedia of Chemical Proccessing and Design. New York : Marcel Dekker .