Diseo preliminar de una columna de destilacinEspecificacin del problemaSe desea separar 31250 kg/hr de una mezcla que tiene la siguiente composicin:

Benceno 1.0%Tolueno 1.76%Etilbenceno 44.0%Estireno 53Pesados 0.24% Se permite una concentracin mxima de 1% de estireno en la corriente de destilado y 100 ppm de etilbenceno en el fondo

Cmo resolver el problema?

Metodologa para diseo preliminar de una columna

Metodologa para diseo preliminar de una columna

Seleccin de componentes clavesel primer paso en el diseo de una columna de destilacin , es la seleccin del componente clave ligero y clave pesado.

Componente clave ligero: Es el componente que deseamos aparezca en mayor concentracin en la corriente de destilado

Componente clave pesado: Es el componente que deseamos aparezca en mayor concentracin en la corriente de fondo

Seleccin de componentes clavesSe ordenan los componentes en orden ascendente de punto de ebullicin, se elige el componente clave ligero y clave pesado.

BencenoToluenoEtilbenceno Clave LigeroEstireno Clave pesadoAlfametilestirenoPesados

Balance preliminar de Materia

SELECCIN DE LA PRESION DE OPERACIN Y TIPO DE CONDENSADOR

SELECCIN DE LA PRESIN DE OPERACIN

HACER UN CALCULO DEL PUNTO DE ROCIO DE LA COMPOSICION DEL DESTILADO A 49C.

Estimar la temperatura del fondo de la columna

Realizar un clculo del punto de burbuja de la corriente de fondo.Para columnas de platos se supone una cada de presin de 5 psi entre la columna y el condensador, 0.1psi/plato bien para columnas a vaco de 20 mmHga total.

Condicin a la que entra la alimentacin

La alimentacin se somete a un flash adiabtico a una presin de PD+7.5 psi bien a PD+10 mmHgA para columnas a vaco con el objetivo de determinar la condicin fsica de la alimentacin.

Modelo de la columna de destilacinPara el diseo de una columna de destilacin se requiere formular y resolver un conjunto de ecuaciones para determinar las condiciones de operacin:

1.Balance Global de materia.2.Ecuaciones de equilibrio.3.Balance por componente.4.Balance de energa.

Representacin general de una etapa en equilibrio

Ecuaciones del modelo

Ecuaciones del modelo

Como se resuelve estas?Mtodos grficos: Mc Cabe-Thiel y Ponchon Savarit.

Mtodos cortos: Fenske-Underwood-Gilliland.

Mtodos rigurosos: Clculo etapa a etapa

Mtodo de Fenske-Underwood-Gilliland

Mtodo de Fenske-Underwood-GillilandClculo de reflujo mnimo

Distribucin de componentes en destilado y fondos

Diseo de la columna usando AspenPlus

Definir las especificaciones de la columna

Resultados

Diseo preliminar

Relacin de reflujo mnimo: 5.07Relacin de reflujo real: 6.08Platos mn: 41Platos tericos: 74Platos de Alim: 25