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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia 1 Facultad de Ingenieria UBA

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

1Facultad de Ingenieria ‐ UBA

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Destilación Multicomponentes. 

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Destilación MulticomponentesResolver Balance de Masa Verificar HK y LK (Shiras)

Establecer Equilibrio del Sistema

f y ( )

Calcular Rmin (Underwood)

Establecer Componentes LLave

Estimar comp. restantes en D y W

Calcular Rop y distribución de componentes entre llaves

Estimar comp. restantes en D y W

Determinar P y tipo de cond. X i, D y Xi,W =  supuesto?

Flash de F a Pcolumna

Calcular Nmin (Fenske) con T Calcular Np Calcular NF

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minextremas

Calcular QC y QB

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Destilación Multicomponentes. 

Destilación FlashDestilación Flash

Grados de Libertad =>3 C + 10

– 2 C + 6C + 4

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Destilación Flash (Cont.). 

Grados de Libertad =>Grados de Libertad3 C + 10

– 2 C + 6C + 4

Conozco la alimentaciónC + 2

C + 4

Tengo que definir2 variables más:

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• 1) Flash Isotérmico

Cuando K es independiente de x, y se utilizaCuando K es independiente de x, y se utilizael Procedimiento de Rachford Rice.

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• 1) Flash Isotérmico (cont.) Con K independiente de x, y...

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• 1) Flash Isotérmico (cont.) Si K (x, y, P, T)

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• 3) % Vaporización  Cálculo del Punto de Burbuja 

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• 3) % Vaporización  Cálculo del Punto de Rocío 

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• 3) % Vaporización  Condición térmica

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• 3)  Punto de Burbuja  / Rocío 

Procedimiento

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• 2)  Flash AdiabáticoPropongo una T flash, se calcula Flash isotérmico  calculo Bce. entálpico

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Diseño del equipo. 

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Cálculo de la Presión del Condensador  Presión de la torre.

Suponer Condensador Total enfriado con agua a 49C ‐‐ >

Si PD < 14,6 atm  uso condensador totalenfriado con agua a 49C  > Calculo Pto. Burbuja @ 49C

Calcular TB Pto. Burbuja del fondo  

TSi PD >   14,6 atm 

Si TB < TC  

Suponer Condensador Parcial enfriado con agua a 49C ‐‐ > Calculo Pto Rocío @ 49C

Estimar la Pfondocon  7 x 10‐3atm/plato

TBSi PD < 24,8 atmuso condensadorparcial

OK

Calculo Pto. Rocío @ 49C atm/platoSi TB > TC   KOSi PD > 24,8 atm

Seleccionar refrigerante que funcione con condensador 

parcial @ 28.2 atm

Disminuyo PD para salir de la zona cr’tica

15Facultad de Ingenieria ‐ UBA

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Flasheo de F a la Presión de la torre. 

• Volatilidad Relativa. 

16Facultad de Ingenieria ‐ UBAen general

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• Cálculo de Nmin (Reflujo Total) Método de Fenske

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Cálculo de Nmin (Reflujo Total) Método de Fenske (cont.)

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Cálculo de Nmin (Reflujo Total) Método de Fenske (cont.)

19Facultad de Ingenieria ‐ UBA

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• Cálculo de Rmin ( Np = ) Método de Underwood

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Cálculo de Rmin (infinito número etapas) 

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Cálculo de Rmin (cont.) 

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Cálculo de Rmin (cont.) 

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Verificación de componentes llave Método de Shiras

Si     0.01 < di / fi < 0.99   El componente DISTRIBUYE

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Distribución de componentes a R operativo

Una vez definido el Rop realizo una interpolación lineal para determinar las distribuciones de los componentes ENTRE llaves

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Cálculo del Np @ Roperativo

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Cálculo del Np @ Roperativo (cont.)

• Gráfico de Gilliland

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• Cálculo del Np @ Roperativo (cont.)

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• Cálculo del plato de alimentación

• Cálculo del plato de alimentación

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• Simulación

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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Simulación

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Muchas Gracias

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