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8/20/2019 Proyecto Imprimir Plantas 3

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PLANTA DE PRODUCCION DE ACETONA

Contenido

1. Introducción............................................................................................................2

2. Justificación............................................................................................................33. Resumen ejecutivo................................................................................................4

4. ANTECEDENTE DE! "R#$ECT#.................................................................6

%. &ercado ' Ca(acidad de )a ")anta...................................................................11

5.1. &ercado mundia).................................................................................................11

%.1. &ercado Naciona)................................................................................................11

%.2. Ca(acidad de )a ")anta.......................................................................................12

*. &aterias "rimas e Insumos................................................................................12

6.1. C)asificación de )a materia (rima......................................................................126.2. Descri(ción de )a materia (rima........................................................................13

6.3. Costos de &ateria "rima....................................................................................17

+. ,-icación ' em()aamiento...............................................................................18

/. In0eniera de) "ro'ecto.......................................................................................19

8.1. Descri(ción de) "roceso.....................................................................................19

8.2. Dia0rama de f)ujo de) "roceso..........................................................................21

8.3. a)ance de &asa.................................................................................................21

8.4. a)ance de Ener0a.............................................................................................358.5. DIE# DE E,I"#.......................................................................................53

8.6. DECRI"CI#N DE E,I"#..........................................................................76

5. ANA!II 6INANCIER#....................................................................................95

9.1. ETI&ACI7N DE C#T# DE !A "!ANTA8....................................................95

9.2. E9A!,ACI#N 6INANCIERA...........................................................................110

10. BIBLIOGRAFIA.....................................................................................................127

11. ANEXOS.................................................................................................................128

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1. Introducción

!a Acetona es una sustancia :umica (resente en )a natura)ea; contenida en

()antas e; ?r-o)es; en )os

0ases vo)c?nicos; en incendios foresta)es@ en e) cuer(o >umano; se encuentra

como uno de )os meta-o)itos de )a san0re ' como un (roducto de )a

descom(osición de )a 0rasa cor(ora). Est? (resente en )os 0ases de com-ustión

de )os ve>cu)os; e) >umo de) ta-aco ' re))enos de se0uridad. !os (rocesos

industria)es a(ortan una ma'or cantidad de acetona a) am-iente :ue )os (rocesos

natura)es.

Es un ):uido inco)oro con un o)or du)ce simi)ar a) de )as frutas ' un sa-or caracterstico. e eva(ora f?ci)mente; es inf)ama-)e ' mu' so)u-)e tanto en a0ua

como en so)ventes or0?nicos ta)es como e) ter; metano); ' etano). !a Acetona se

usa en )a fa-ricación de ()?sticos; fi-ras; dro0as ' otros :umicos. Tam-in se usa

como so)vente.

!a acetona se (roduce a menudo como un su-(roducto en )a (roducción de feno).

E) >idro(eróBido de cumeno 0enerado en este (roceso se escinde (ara formar

feno) ' acetona. !a des>idro0enación cata)tica de iso(ro(ano) (uede ser e)e0ido

como una ruta sinttica a)ternativa cuando se re:uiere acetona de a)ta (urea;

ta)es como en a()icaciones -iomdicas. "ara )a reacción se menciona :ue un so)o

(aso de conversión de /%52 con res(ecto a iso(ro(ano); con )as condiciones

de) reactor de 2 -ar ' 3% F C; se consi0ue 0enera)mente. ,na corriente de sa)

fundida se uti)ia como fuente de ca)or (ara )a reacción endotrmica


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2. Justificación

!a ineficiente 0estión de )os 0o-iernos (or )os cua)es nuestro (as >a sido diri0ido;>a dado )u0ar a )a ausencia de (o)ticas de industria)iación de nuestros recursosnatura)es; ))ev?ndonos a actuar como un (as eB()otador de materia (rima; )a cua)

es industria)iada (or )os (ases de (rimer mundo; ))ev?ndonos a 0ananciasmnimas en com(aración con )a de e))os.!as materias (rimas eBistentes en e) (as nos -rindan )a o(ortunidad deconvertirnos en un (as de (roducción masiva en diferentes cam(os de )aindustria; (ermitiendo de esta forma e) crecimiento socioeconómico ' e) im(u)so:ue >o' en da se re:uiere -astante.En nuestro (as no eBiste una ()anta (roductora de acetona; ' su ausenciadificu)ta )a ad:uisición de esta ' sus derivados. !a (roducción de !" en e) cua) e)(roducto de inters; (ro(ano a-unda desde un / a 5; (osi-i)itara )a(roducción a 0ran esca)a ' e)evada (urea. De esta manera este (ro'ecto ()antea)a (roducción de acetona va des>idro0enación cata)tica de iso(ro(ano); o-tenidotam-in (or des>idro0enación de (ro(ano.!a acetona se uti)ia (rinci(a)mente como diso)vente ' como com(uestointermedio en )a (roducción de sustancias :umicas. us (rinci(a)es a()icacionesson )a (roducción de &eti) &etacri)ato; Acido &etacr)ico ' etacri)atos de ma'or tamaKo; isfeno) A; &eti) Iso-uti) Cetona; a()icaciones mdicas ' farmacuticasesivos ' enacetato de ce)u)osa. !a Acetona tam-in (resenta usos en )a industria a)imenticia

como diso)vente de eBtracción (ara 0rasas ' aceites; ' como a0ente de(reci(itación en )a (urificación de) aLcar ' e) a)midón.Este (ro'ecto -eneficiara a) desarro))o económico de nuestro (as; 0enerandoem()eos ' fuentes de in0reso (ara )a (o-)ación; de-ido a :ue e) funcionamiento deesta ()anta re:uerira e) servicio de (rofesiona)es; tcnicos ' o-reros; eB(ertos ene) ?rea; de manera :ue estos (resten servicios (ara e) diseKo; funcionamiento 'mantenimiento de dic>a ()anta.

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3. Resumen ejecutivo

!a acetona es un ):uido inco)oro con un o)or ' un sa-or caractersticos. eeva(ora f?ci)mente; es inf)ama-)e ' se disue)ve en e) a0ua. !a acetona se usa(ara >acer ()?sticos; fi-ras; medicamentos ' otros (roductos :umicos. Tam-inse usa (ara diso)ver otras sustancias."ara su (roducción en masa de acetona se dis(ondr? de 3 eta(as desarro))adas acontinuación en e) dia0rama de -)o:ues8

Desarro))ando un an?)isis de )a (roducción de materia (rima en e) cuadro NM %;%; acontinuación (odemos identificar :ue )a (roducción de !" en )as insta)aciones de$"6 CGAC# su(era )os * T&dia con este dato ' tomando en cuenta :ue )asinsta)aciones directas de 0as natura) son m?s -aratas ' eficientes (ara )a(o-)ación; convertir esta materia (rima en un su-(roducto (ara su

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comercia)iación interna ' eB(ortación de )a misma 0enera un atractivo financiero(ara )os inversores

Ana)iando e) incremento de) 2% en e) consumo naciona) de acetona res(ecto a)25; se (uede deducir :ue este aumento va de )a mano de) crecimiento de )aeconoma -o)iviana. Tan es as; :ue e) sector manufactura (inturas; -arnices ')acas; en e) aKo 21; se incrementó en 11.3

!as im(ortaciones de acetona; durante )os L)timos die aKos; >an idoincrement?ndose constantemente. En e) aKo2 se im(ortó 3;2+% T& de

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acetona ' en e) 21; un tota) de +;154 T&. A junio de 211; )as im(ortaciones>a-an a)canado 3;2/+ T&.

!o :ue ofrecemos es una acetona de /5 de (urea e) cua) tiene

una a)ta ca)idad de (urea a diferencia de )as : se encuentran en )os

mercados. !a visión es : e) (roducto sea un Bito en e) mercado naciona) como

internaciona); )a misión :ue tenemos como em(resa en :ue nuestro(roducto cum()a con )a eB(ectativa de )os c)ientes siem(recum()iendo con )as )e'es :ue infunde ' demanda )a sociedad conesmero ' res(onsa-i)idad.

!o :ue nos ))evó a rea)iar este ne0ocio fue )a innovación de a)0o

nuevo; -arato; con a)ta ca)idad ' )a demanda :ue este (roductore:uiere.

Nuestros (rinci(a)es o-jetivos son8

1. #-tener un (roducto :ue (ueda sa)ir a) mercado en nuestro caso)a acetona a (artir de )(.2. Cum()ir con )as eB(ectativas de nuestros c)ientes.3. Crecer como em(resa a nive) naciona).

!as estrate0ias ))evaran a conse0uir nuestro (ro'ecto son81. Rea)iar un (roceso ordenado -arato ' sustenta-)e.2. Ca(acitando ' res(a)dando e) (ro'ecto

!a administración ' (ersona) de tra-ajo esta aneBado en ta-)as a)

fina) de) tra-ajo.

!a inversión tota) en


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E) im(acto am-ienta) de )a (roducción de )a acetona8

e encuentra en forma natura) en ()antas; ?r-o)es ' en )as emisiones

de 0ases vo)c?nicos o de incendios foresta)es; ' como (roducto dede0radación de )as 0rasas cor(ora)es. Tam-in se encuentra

(resente en )os 0ases de tu-os de esca(e de automóvi)es ' en >umo

de ta-aco. !os (rocesos industria)es a(ortan una ma'or cantidad de

acetona a) medio am-iente :ue )os (rocesos natura)es. i se

derrama en e) sue)o; )a acetona se vo)atia ' se fi)tra en e) sue)o.

"uede -iode0radarse f?ci)mente (or microor0anismos ' es evidente

:ue no (ermanece en )os sue)os ni se acumu)an en anima)es. i es

)i-erada en e) a0ua; se des>ar? (ro-a-)emente; su (romedio de vida

en a0ua antes de vo)atiar es de 2 >oras. Cuando su destino es e)

aire; )a )u so)ar u otras sustancias en e) aire de0radan

a(roBimadamente )a mitad de )a acetona; con un (romedio de vida

de 22 das. !a acetona se (ierde (or foto)isis.

Conc)usiones8

1. !o0ramos o-tener un (roducto con un /5 de (urea.

2. Tenemos una 0anancia (or aKo mu' satisfactoria.

3. Nuestro (roducto es de mu' -uena (urea ' ca)idad.

4. Tenemos mercados tanto naciona)es como internaciona)es.

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4. ANTECEDENTE DE! "R#$ECT#

4.1. "ro(iedades de !a Acetona

4.1.1. "ro%iedades f&sicas

1. Estado de a0re0ación !:uido2. A(ariencia Inco)oro3. Densidad +5 P0m3@ ;+5 0cm34. &asa mo)ar %/ 0mo)%. "unto de fusión 1+/;2 Q


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4.2. (# DE !A ACET#NA

4.2.1. Diso)vente

!os cientficos usan acetona como diso)vente (ara muc>os materia)es diferentes;

como e) ()?stico u otras su-stancias -asadas en e) (etró)eo; fa-ricadas (or e)

>om-re. Es ca(a de :ue-rar e) (e0amento m?s (otente ' se )o usa (ara

desnatura)iar a)0unos ti(os de a)co>o). Con frecuencia; )a acetona se usa como

diso)vente (or sus :umicos (articu)armente inf)ama-)es o vo)?ti)es; (ara (ermitir

su trans(orte se0uro ' su (resuriación. e ca)cu)a :ue e) 3 (or ciento de toda )a

acetona (roducida va a (arar como diso)vente de otros (roductos :umicos.

4.2.2. Aditivo %ara comida * cosm+ticos

Con frecuencia; )a acetona se uti)ia como un aditivo en e) ma:ui))aje ' a)0unos

ti(os de comida. En (articu)ar se )o (uede encontrar en e) (an; donde a'uda amadurar ' a fermentar )a >arina. En e) ?rea cosmtica; )a acetona se usa (ara

desnatura)iar ciertos a)co>o)es en )os com(uestos ' (uede ser e) com(onente de

diferentes mec)as d?ndo)e a) (roducto un aroma es(ecia). Aun:ue 0enera)mente

se )o considera un :umico natura); )a acetona (uede causar irritación de )a (ie) o

de )os ojos como resu)tado de) uso de estos (roductos

4.2.3 ,uitaesma)te de u-as

Ta) ve e) uso m?s comLn de )a acetona (ara )a ma'ora de )as estadounidenses

sea e) in0rediente activo (ara :uitar e) esma)te de )as uKas. !a notoria ca(acidad

de )a acetona de diso)ver muc>os otros com(uestos )a (o(u)arió como

:uitaesma)te ' como removedor de (e0amentosad>esivos. En )os esma)tes (ara

uKas; corta )os (roductos :umicos; diso)vindo)os ' retir?ndo)os f?ci)mente de )as

uKas. E) uso eBcesivo de :uitaesma)te >ace :ue )as uKas se (on0an fr?0i)es '

d-i)es; as :ue es im(ortante :ue te )aves )as manos des(us de usar)o.

4.2.4. Aditivo %ara comusti)e

!a 0ente comenó a usar acetona como un aditivo (ara )a 0aso)ina en sus autos.

E) (oder de diso)ución de) (roducto :umico (arece ser Lti) (ara )im(iar )a

estructura de) motor; (ermitiendo :ue )os ve>cu)os (uedan ir cómodamente a m?s

ve)ocidad. uienes defienden )a acetona como aditivo a) com-usti-)e su0ieren :ue

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Incrementa )os Pi)ómetros de )a 0aso)ina; :ue sus emisiones son m?s )im(ias '

:ue conduce a una función de) motor menos eBi0ente. Todava no se demostró si

)a acetona en rea)idad tiene todos estos efectos o no.

4.2./. (so a nive) industria)

1. 6a-ricación de metacri)atos2. 6a-ricación de) meti) metacri)atos


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Caractersticas de )a -acteria8

C)ostridium aceto-ut')icum; :ue son or0anismos :ue forman es(oras; tienen forma

-aci)ar; se (ueden ais)ar convenientemente de) sue)o en condiciones anaeró-icas

' se (ueden conservar durante )ar0os (eriodos de tiem(o en sue)o seco ' estri).

"uede fermentar )os aucares ori0inando acetona ' -utano).

!a fermentación de un medio de reacción :ue contiene me)aa de caKa de aLcar

en (resencia de una ce(a :ue (ertenece a) 0nero c)ostridium com(rende )as

si0uientes eta(as8

• 1 eta(a8 se suministra a )a ce(a una concentración de me)aa inicia)

com(rendida entre % ' 2 0ramos de aLcar tota)es (or )itro de medio de

reacción inicia)•

2 eta(a8 se deja :ue )a concentración de aLcar invertido disminu'a >astaun va)or en ' 2 0ramos (or )itro de medio de reacción inicia).

• 3 eta(a se a)imenta )a ce(a con me)aa un r0imen com(rendido entre 1 '

% 0ramos de aLcar tota)es (or )itro de medio de reacción inicia) ' (or >ora;

' de manera :ue )a concentración residua) de aLcar invertido durante toda

)a a)imentación de me)aa se como m?Bimo i0ua) a 4 0ramos (or )itro de

medio de reacción inicia).• 4 eta(a e) ca)do de cosec>a se mantiene a)0Ln tiem(o en un tan:ue de

a)macenamiento >asta :ue se ))eva a ca-o )a recu(eración de )a acetona 'e) -utano) (or desti)ación fraccionada

6uente8 >tt(8(roduccion-utano)

-io:uimicau(-.-)o0s(ot.com211S+S1Sarc>ive.>tm)

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4.3.2. "roducción de acetona a %artir de Cumeno

Cumeno o iso(ro(i)eno; es un com(uesto entre )os >idrocar-uros arom?ticos. e

encuentra en e) (etró)eo ' en a)0unos de sus (roductos derivados como a)0unos

com-usti-)es. e uti)ia en )a sntesis de a)0unos deter0entes ' (rinci(a)mente; en

)a fa-ricación de feno) ' acetona mediante )a o-tención (revia de >idro(eróBido de

cumeno.

E) (roceso caracterstico (romovió (ara )a fa-ricación de feno) como (roducto

(rinci(a) ' acetona como un su-(roducto.

6ue desarro))ado en )a dcada de )os % ' es uno de )os (rocesos comercia)es

m?s im(ortantes (ara )a o-tención de este (roducto.

"ara )a o-tención de )a acetona se rea)ia en dos eta(as8 oBidación de cumeno '

descom(osición de >idro(eróBido a feno) ' acetona.e mec)a (ro(i)eno ' -enceno; :ue (osteriormente e) cumeno es oBidado a)

>acer -ur-ujear aire u oBi0eno >acia >idro(eróBido de cumeno; ' este a su ve es

descom(uesto -ajo condiciones acidas ' trmicas >acia )a (roducción de feno) '

acetona.

4.3.3. #idación de a)coo)es secundarios.

En este ti(o de reacción; e) a)co>o) secundario; cu'o 0ru(o #G; (recisamente

unido a un car-ono secundario; reacciona con cromo >eBava)ente como con e)

óBido de cromo


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/. 5ercado * Ca%acidad de )a ")anta

/.1. 5ercado mundia)!a ca(acidad mundia) de (roducción de )a acetona era de 3;/ mi))ones de

tone)adas en 155% con e) vo)umen rea) (roducido siendo a)0o menos en 3;+tone)adas de mi))ón. !a ca(acidad de )a (roducción en )os Estados ,nidos

constitu'ó cerca de 33


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Ana)iando e) incremento de) 2% en e) consumo naciona) de acetona res(ecto a)

25; se (uede deducir :ue este aumento va de )a mano de) crecimiento de )a

economa -o)iviana. Tan es as; :ue e) sector manufactura (inturas; -arnices '

)acas; en e) aKo 21; se incrementó en 11.3


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0.2. Descri%ción de )a materia %rima

0.2.1. 7!" 87as )icuado de %etró)eo9

E) 0as )icuado de) (etró)eo


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contenedores de acero inoBida-)e (ara :ue e) a0ua no o-ten0a nin0Ln sa-or :ue

(odra o-tener de otros materia)es.

0.2.3. CATA!I:AD#R8"T;N;A!2#39 "RI5ERA ETA"A DE REACCIN

"R#"AN#idrocar-uros de a)to (eso 'a:ue con e) tiem(o (e:ueKas cantidades de com(uestos or0?nicos con (unto de

e-u))ición e)evado ' de a)to (eso mo)ecu)ar; o car-ono se de(ositan en )a

su(erficie termina) ' terminan (or desactivar e) cata)iador.

E) ()atino contenido se >a re-ajado 3 con re)ación a )os cata)iadores de )a

0eneración anterior; mejorando e) desem(eKo junto con una disminución en )a

car0a de ()atino :ue mejora tanto en )a o(eratividad ' )a renta-i)idad de) (roceso.

!a vida de) cata)iador es de 1 a 3 aKos. !a unidad de tratamiento no tiene :ue ser

a(a0ada (ara cam-iar e) cata)iador.

!a cintica de )a des>idro0enacion en fase 0as de (ro(ano so-re "tn


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e)ectrones

"R#"AN#!

E) ?cido su)fLrico es un com(uesto :umico eBtremadamente corrosivo cu'a

fórmu)a es G2#4. Es e) com(uesto :umico :ue m?s se (roduce en e) mundo;

(or eso se uti)ia como uno de )os tantos medidores de )a ca(acidad industria) de

)os (ases. ,na 0ran (arte se em()ea en )a o-tención de ferti)iantes. Tam-in se

usa (ara )a sntesis de otros ?cidos ' su)fatos ' en )a industria (etro:umica.enera)mente se o-tiene a (artir de dióBido de aufre; (or oBidación con óBidos

de nitró0eno en diso)ución acuosa. Norma)mente des(us se ))evan a ca-o

(rocesos (ara conse0uir una ma'or concentración de) ?cido. Anti0uamente se )o

denomina-a aceite o es(ritu de vitrio)o; (or:ue se (roduca a (artir de este

minera).

!a mo)cu)a (resenta una estructura (iramida); con e) ?tomo de aufre en e) centro

' )os cuatro ?tomos de oB0eno en )os vrtices. !os dos ?tomos de >idró0eno

est?n unidos a )os ?tomos de oB0eno no unidos (or en)ace do-)e a) aufre.

De(endiendo de )a diso)ución; estos >idró0enos se (ueden disociar. En a0ua se

com(orta como un ?cido fuerte en su (rimera disociación; dando e) anión

>idro0enosu)fato; ' como un ?cido d-i) en )a se0unda; dando e) anión su)fato.

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0.2./. CATA!I:AD#R8C(#;:N#;A!(5INA9 TERCERA ETA"A DE REACCIN

"R#"AN#!a descu-ierto :ue )a actividad ' (articu)armente )a esta-i)idad de )os

cata)iadores a -ase de co-re de óBido ' de cinc de óBido se incrementaronsi0nificativamente (or e) (roceso de fa-ricación ' e) a0ente esta-i)iante usado de

acuerdo con )a invención.

!os e)ementos constitutivos; co-re óBido ' inc óBido o sus (recursores se

mec)an con un cemento a)uminoso uti)iado en (ro(orciones es(ecficas ' se

aKade a0ua (ara o-tener e) endurecimiento de )a mec)a. Dar forma; (or ejem()o

en forma de 0r?nu)os o (asti))as; se (uede rea)iar antes o des(us de )a adición

de a0ua. E) (aso fina) es (or )o 0enera) una ca)cinación; (or ejem()o 2 a *FC.

E) contenido en (eso de co-re óBido ; eB(resado como Cu#; es (referi-)emente

de 1 a * ' e) contenido en (eso de Xn# de % a 4; e) contenido tota)

deco-re de óBido ' de inc óBido de ser de 3 a + en (eso@ e) contenido

decemento a)uminoso es de 3 a +. ,na com(osición (referida es de

a(roBimadamente en (eso8 23 de Cu#; 23 de Xn# ' 4* de

cemento a)uminoso. Estos va)ores se dan como (eso seco. e corres(onden tanto

a )a fina) de cata)iador ' )os in0redientes :ue intervienen en )a (re(aración. E)

(eso de estos in0redientes de-e ser ta) :ue se corres(onden con dic>os va)oresca)cu)ados como Cu#; Xn# ' cemento a)uminoso. !os (esos se ca)cu)an en

estado seco; dic>o cemento a)uminoso :ue contiene 1% en (eso de Ca# ' de

3 a /% en (eso de A) 2 # 3 ; e) contenido tota) de Ca# ' A) 2 # 3 es a) menos

+ en (eso ' siendo suficiente (ara (ro(orcionar a) menos 1%% de

a)uminatos de ca)cio -asado en e) (eso de )a cata)iador.

0.2.0. A7(A DE EN>RIA5IENT#

!a ma'or (arte de )as a0uas em()eadas con fines industria)es; se usan (ara

enfriar un materia) o un e:ui(o. !a 0ran ca(acidad ca)orfica de) a0ua ' )a 0ran

dis(oni-i)idad de) a0ua en )a ma'ora de )as ?reas industria)es; >an >ec>o de)

a0ua e) medio de transferencia de ca)or favorito en )as a()icaciones industria)es '

de servicios.

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!os sistemas de a0ua de enfriamiento son necesarios de-ido a :ue )os (rocesos

industria)es ' servicios no tra-ajan eficientemente o efectivamente a menos :ue

)as tem(eraturas ' (resiones es(ecficas de) (roceso sean mantenidas dentro de

ciertos (ar?metros. !os sistemas de a0ua de enfriamiento mantienen )as

tem(eraturas ' (resiones correctas (or transferencia de ca)or o enfriamiento.

En este escrito se trata de revisar )as o(eraciones industria)es :ue usan a0ua confines de enfriamiento; ' su uso en intercam-iadores de ca)or (ero como ta)(roceso es de vita) im(ortancia esta materia (rima tiene :ue sufrir un (retratamiento entes de in0resar a )os e:ui(os (or )ocua) se eva)uara e) a0ua deservicio ' de(endiendo a )os resu)tados se >ar?n una serie de (asos (ara e)iminar )a durea de) a0ua nive)ar e) (G disminuir o aumentar )a conductividad (ara evitar deterioro en )os e:ui(os.

0.3. Costos de 5ateria "rima7!" 87as )icuado de %etró)eo9

Con un f)ujo inicia) de 1m3>

*O m3

A7(A DETI!ADA DE "R#CE#C#N ,N 6!,J# 14 m3>21O m3

CATA!I:AD#R 8"T;N;A!2#39 "RI5ERA ETA"A DE REACCIN "R#"AN#<"R#"EN#2P01%OP0CATA!I:AD#R 8=2#49 E7(NDA ETA"A DE REACCIN "R#"EN#<"R#"AN#!2m3>2O m3

CATA!I:AD#R 8C(#;:N#;A!(5INA9 TERCERA ETA"A DE REACCIN"R#"AN#!RIA5IENT#C#N ,N 6!,J# * m3>1*O m3

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. (icación * em%)a?amiento

!a (ro(uesta de (roceso de )a ()anta de acetona a (artir de 0as )icuado de

(etró)eo tendra como (rocedencia un (ro'ecto de eB(ansión de una industria de

0ases (esados como mode)o via-)e de comercia)iación 'a :ue e) mercado est?

siendo saturado (or 0ases )ivianos con insta)ación red domici)iaria; o-teniendo as

)a (roducción de acetona ' )a (roducción de >idro0eno como su-(roducto

teniendo una a)ta renta-i)idad en e) (roceso.

Tomando en cuenta datos de )a ta-)a cuadro N datos estadsticos eBtrados (or

$"6; N6DR". !a ma'or em(resa (roductora de !". En e) (as corres(onde

a $"6 CGAC# siendo esta )a em(resa en (rimera instancia de se)ección (ara e)

desarro))o de) (ro'ecto.

Cuadro N@ "R#D(CCI#N CERTI>ICADA DE 7A !IC(AD# DE "!ANTA aco= est? u-icada

en )a re0ión de &adrejones; $acui-a; en e) de(artamento de Tarija.

Página /


21/149


6. InBenier&a de) "ro*ecto

6.1. Descri%ción de) "roceso

E) (roceso ser? desarro))ado a (artir 0as )icuado de (etró)eo esta mec)a contiene

una (ro(orción a)0o definida de (ro(ano -utano ' metano fi0ura /.1.1; donde e)(ro(ano ser? se(arado (or una torre de desti)ación.

6uente8 datos eBtrados de Re(so) refinera internaciona) UUU.re(so).com

E) (ro(ano ser? ca)entado a tem(eraturas (or ma'ores de )os / C (ara@

convertir)o en (ro(i)eno ' se(arando e) >idro0eno (or medio de un mem-rana de

(a)adio teniendo as un (roducto de va)or a0re0ado; e) (ro(i)eno (roceder? a

enfriarse ' se >ar? reaccionar con a0ua desti)ada ' ?cido su)fLrico


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Conversión del propano en propeno

E) !" Y1Z; (roveniente de )a refinera; inicia)mente a 21;2 MC es a)imentado a

)a torre des-utaniadora; )a cua) es una torre de desti)ación T11; en )a cua) es

se(arado en -utano (uro Y+Z (or e) fondo; ' en (ro(ano casi (uro Y/Z (or )a ca-ea.

"osteriormente )a corriente Y/Z in0resa en e) intercam-iador de ca)or E14; e) cua)

ca)ienta nuestra corriente desde 1* MC >asta 12 MC idro0eno de

mem-rana de (a)adio 91* donde se eBtrae todo e) >idro0eno como su-(roducto;

)ue0o )a corriente restante corriente Y14Z in0resa a un com(resor 1+ (ara dar

(aso a )a si0uiente reacción.

Conversión de propeno en propanol

!a corriente Y14Z ' )a corriente Y1%Z de a0ua; in0resan en e) reactor R2; en e)

cua) se da )a si0uiente reacción8

C 3 H 6+ H 2O (cat H 2 SO4 ) → (CH 3 )2 CHOH +CH 3CH 2CHOH

"rimero se introduce e) a0ua con e) cata)iador acido en este caso acido su)fLrico

en un reactor de tan:ue a0itado continuo ' )ue0o )os 0ases (roductos de )acorriente Y14Z (or medio de -ur-ujeo (or )a (arte inferior se >acen reaccionar

Dic>a reacción tiene un 0rado de conversión -astante a)ta 5 con res(ecto a

nuestro (roducto de inters 2(ro(ano) (ero se da un su-(roducto


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(CH 3)2CHOH →(C H 3 )2CO+ H 2

!os 0ases (roductos son condensados en un condensador E32 (ara su

(osterior se(aración de en un se(arador de fase 933 donde o-tenemos nuestro

(roducto fina) acetona con un /5 de (urea

6.2. DiaBrama de f)ujo de) "roceso

E) dia0rama de) (roceso (uede a(reciarse a) fina) de) documento.

6.3. a)ance de 5asa

Corriente GLP [1]:

ḿGLP=513388.5 Kg

h

GLP

e0Ln )as es(ecificaciones tcnicas; )a com(osición de )a corriente es )a si0uiente8

;* de etano; /+;% de (ro(ano ' 11;5 de n-utano8

ḿ1,etano=513388.5 Kg

h x 0.006=3080,3

Kg

h Etano

ḿ1,nbutano=513388.5 Kg

h x 0.119=61093,2

Kg

h n−butano

ḿ1, propano=514880.9 Kg

h x0.875=449214,9

Kg

h propano

Corriente cabeza [2]:

!a co)umna de des-utaniadora tra-aja con una re)ación de ref)ujo de ;*; o-tenindose 1

mo) de desti)ado (or cada 2;234 mo)es de ):uido a se(ararse@ tam-in se sa-e :ue (or

cada mo) de -utano se(arado se desti)an /;41 mo)es de !".

ḿ2=11340 KmolGLP

h ×

2,234

1 =25333

Kmol

h =1115124.2

Kg

h

Página 0


24/149


!a com(osición es )a si0uiente8 ;42 de etano; 55;%* de (ro(ano ' ;3 de n

-utano.

ḿ2,etano=1115124.2 Kg

h x0.0042=4683,52

Kg

h Etano


h x0.0003=3434,53

Kg

h n−butano


h x 0.9956=1110217,65

Kg

h propano


Es )a misma :ue )a corriente 2; (ero a diferente tem(eratura; entonces8

ḿ3=11340 KmolGLP

h

×2,234

1

=25333 Kmol

h

=1115124.2 Kg

h


-utano.

ḿ3,etano=1115124.2 Kg

h x0.0042=4683,52

Kg

h Etano


h x0.0003=3434,53

Kg

h n−butano

ḿ3, propano=1115124.2 Kgh x 0.9956=1110217,65 Kg

h propano

Corriente de reflujo [4]:

Como 'a se dijo )a re)ación de ref)ujo es de ;*8

ḿ4=25334 Kmol

h ×0,6=15200

Kmol

h =669669.9

Kg

h


-utano.ḿ4,etano=669669,9

Kg

h x 0.0042=2812,6

Kg

h Etano

Página +


25/149


ḿ4,nbutano=669669,9 Kg

h x0.0003=200,9

Kg

h n−butano


h x0.9956=666723

Kg

h propano

Corriente de fondo []:

E) f)ujo m?sico % corres(onde de )a reta de) f)ujo m?sico * menos f)ujo m?sico +

ḿ5=1107631,7−60959,37=1046672,3 Kg

h

!a com(osición es )a si0uiente8 1 de n-utano.


h n−butano

Corriente de retorno [!]:!a re)ación de ref)ujo de) >ervidor es 1/;1+ con res(ecto a) f)ujo de sa)ida de -utano

corriente +

ḿ6=60959,37∗18,17=1107631,7 Kg

h


ḿ6,nbutano=1107631,7

Kg

h n−butano

Corriente de butano ["]:

!a corriente + es e) f)ujo m?sico de -utano de )a corriente 1 menos e) f)ujo m?sico de )a

corriente /

ḿ7=61093,2−51,3=61041.7 Kg

h



h n−butano

Corriente de propano [#]:

!a corriente / es )a diferencia entre )a corriente 3 ' 48

Página ;


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ḿ8=1115124.2 Kg

h −669669.9

Kg

h =445454,5

Kg

h

!a com(osición es )a si0uiente8 ;*5 de etano; 55;3 de (ro(ano ' ;1 de n-utano.

ḿ8,etano=452346,5 Kg

h x0.0069=3080,3

Kg

h Etano


h x0.0001=51,3

Kg

h n−butano

ḿ8, propano=452346,5 Kg

h x 0.993=449214,9

Kg

h propano

Corriente de propano [$]:

!a corriente Y5Z es i0ua) :ue )a corriente Y/Z; (ero se encuentra a diferente tem(eratura8

ḿ9=452346,5 Kg

h

!a com(osición es )a si0uiente8 ;*5 de etano; 55;3 de (ro(ano ' ;1 de n-utano.

ḿ8,etano=452346,5 Kg

h x0.0069=3080,3

Kg

h Etano


h

x0.0001=51,3 Kg

h

n−butano

ḿ8, propano=452346,5 K g

h x 0.993=449214,9

Kg

h propano

Gases de salida del reactor %&1' [1']:

A) reactor R1%; in0resa )a corriente Y5Z se sa-e :ue )a conversión en e) reactor es de)

/2; (or )o tanto8

ḿ10,etano=3080,3 Kg

h Etano


h n−butano

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ḿ10=452665,11 Kg

h

C orriente separada [12]:

Es e:uiva)ente a )a corriente anterior sin )a corriente de >idro0eno8


h Etano


h n−butano


h propano

ḿ11, propeno=351612,77 Kg

h propeno

!a masa tota) de )a corriente 128

ḿ11=435601,1 Kg

h

+idro,eno separado [13]:

Corres(onde a )a corriente de >idro0eno de )a corriente 18

ḿ13,hidrogeno=17064,6 Kg

h hidrogeno


ḿ13=17064,6 Kg

h

Corriente de -ezcla .&1'# [14]:

Corres(onde a )a corriente 11 (ero a ma'or (resión8


h Etano


h n−butano


h propano

Página >


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ḿ14, propeno=351612,77 Kg

h propeno


ḿ14=435601,1 Kg

h

(alida de la bo-ba L&2'1 [1]:

!a corriente Y1%Z es i0ua) :ue )a corriente Y12Z; (ero se encuentra a ma'or (resión8

ḿ15, H 2O=140000 Kg

h agua

!a masa tota) de )a corriente 1%8

ḿ15=140000 Kg

h

(alida del reactor %&2'' [1!]:

Con una conversión de (ro(eno2(ro(ano) de) 5 ' (ro(eno1(ro(ano) de +

o-tenemos )os si0uientes f)ujos8

ḿ16,2 propanol=140000 Kg

h aguareacc

1kmol agua

18kg ∗90kmol2 propanol

100kmol agua ∗60kg2 propanol

1kmol2 propanol =420000


h aguareacc

1kmolagua

18kg ∗7kmol2 propanol

100kmolagua ∗60kg1 propanol

1kmol1 propanol =32666,6

ḿ16, propenoreac=140000 Kg

h aguareacc

1kmolagua

18kg ∗97kmol propenoreacc

100kmolagua ∗42kg1 propeno

1kmol1 propeno =316

ḿ16, propeno=351612,77−316866.67=34746,1

"or )o tanto tendremos8

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h Etano


h n−butano


h propano


h 2 propanol

ḿ16,1 p ropanol=32666,67 Kg

h 1 propanol

ḿ16, propeno=34746,1 Kgh propeno

ḿ16, H 2O=4200 Kg

h agua

!a masa tota) de )a corriente 1*8

ḿ16=575601,1 Kg

h

Corriente condensada /&2'2 [1"]:!a corriente Y1+Z es resu)tado de) condensado ):uido ' de a)0unos 0ases disue)tos8


h Etano


h n−butano


h propano


h 2 propanol

Página 0/


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ḿ17,1 propanol=32666,67 Kg

h 1 propanol

ḿ17, propeno=34746,1 Kg

h propeno

ḿ17, H 2O=4200 Kg

h agua

!a masa tota) de )a corriente 1+8

ḿ17=575601,1 Kg

h

Corriente separada 0&2'3 [1#]:

!a corriente Y1/Z es (roducto de )a sustracción de )a se(aración de )os 0ases no

condensa-)es de )a corriente Y1+Z considerando un 1 de 0ases disue)tos de (ro(ano '

(ro(eno o-tenemos8

ḿ18,2− propanol=420000 Kg

h 2 propanol

ḿ18,1− propanol=32666,67 Kg

h 1 propanol


h

propano


h propeno

ḿ18, H 2O=4200 Kg

h agua

!a masa tota) de )a corriente 1/ es8

ḿ18=468446,89 Kg

h

Corriente bo-ba L&2'4 [1$]:

!a corriente Y15Z es i0ua) a :ue )a corriente Y1/Z; im(u)sada (or una -om-a8

Página 01


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h 2 propanol

ḿ19,1− propanol=32666,67 Kg

h 1 propanol


h propano


h propeno

ḿ19, H 2O=4200 Kg

h agua

!a masa tota) de )a corriente 15 es8

ḿ19=468446,89 Kg

h

Corriente de ,ases separada 0&2'3 [2']:

!a corriente Y2Z es i0ua) a )os 0ases residua)es no se(arados8


h Etano

ḿ20,nbutano=51,3

Kg

h

n−butano


h propano

ḿ20, propeno=31271,5 K g

h propeno


ḿ20=107153,63 Kg

h

ue-ador &2'" [21]:

!a corriente Y21Z es i0ua) a :ue )a corriente Y15Z; (ero a ma'or tem(eratura8

Página 0


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h 2 pr opanol

ḿ21,1− propanol=32666,67 Kg

h 1 propanol


h propano


h propeno

ḿ21, H 2O=4200 Kg

h agua


ḿ21=468446,89 Kg

h

Co-presor G&3'1 [22]:

!a corriente Y22Z es i0ua) a :ue )a corriente Y15Z; (ero a ma'or (resión8


h 2 propanol

ḿ22,1− propanol=32666,67 Kg

h 1 propanol


h propano


h propeno

ḿ22, H 2O=4200 Kg

h agua


ḿ22=468446,89 Kg

h

(alida del reactor %&3'' [23]:

Página 00


34/149


!a conversión tota) en esta fase es de) 55 (ara )os dos com(uestos o-tenemos8

ḿ23,hidrogeno=14938 Kg

h hidrogeno

´m23,2− propanol

=4200

Kg

h 2− propanol

ḿ23,1− propanol=326,66 Kg

h 1− propanol

ḿ23, propanal=33455,99 Kg

h propanal

ḿ23,acetona=401940 Kg

h acetona


h propano


h propeno

ḿ23, H 2O=4200 Kg

h agua

!a masa tota) de )a corriente 23 es8ḿ23=468446,95

Kg

h

(alida del condensador %&3'2 [24]:

!a corriente Y24Z es )a misma :ue )a corriente Y23Z (ero a menor tem(eratura


h

hidrogeno


h 2− propanol

Página 0+


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h 1− propanol


h propanal


h acetona


h propano


h propeno

ḿ23, H 2O=4200 Kgh agua


ḿ23=468446,95 Kg

h

(alida superior separador de fase 0&3'3 [2]

A+#$n!o +$ +/ ! "$+on *no on +$' r'#on' ! $or o,n!rmo' +$' fr$#on' !$or

r'#&n ! $or $ +$ mr$*r$ ! 0 ᵒ

$1ro$no+000443$2ro$no+0092L$' r'#on' ! $or ! ro$no+ 'on #n'#%n#f#$n' $'# -* no ' ro!r $ n#n%n$+*+o$$on$584 mm:%$$%*$5.87 mm:%o$+ 163 $m 1261 mm:%

$r$ $on$ / ro$n$+

Y = P1 P

P1= Pvap∗ 1

P1=5,84∗0,86

Y = P1

P

Y = 5,84

1261

Y =0,046

Página 0;


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$r$ $%*$

Y = P1

P

P1= Pvap∗ 1

P1=5,87∗0,86

Y = P1

P

Y = 5,87

1261

Y =0,047

ḿ25,acetona=0,046∗401940=18489,24 Kg

h acetona

ḿ25, propanal=0,046∗33455,99=1538,97 Kg

h propanal

ḿ25,agua=0,047∗4200=197,4 Kg

h agua

ḿ25, propano=8085,614 Kgh propano


h propeno


h hidrogeno

!a masa tota) de )a corriente 2% es8

ḿ25=46743,83 Kgh

(alida nferior separador de fase 0&3'3 [2!] Es e) resu)tado de )a resta de )a corriente 2% menos )a corriente 24


h 2− propanol


h

1− propanol

ḿ26, propanal=31917 Kg

h propanal

Página 0


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ḿ26,acetona=383450,76 Kg

h acetona

ḿ26,agua=4002,6 Kg

h agua

!a masa tota) de )a corriente 2* es8

ḿ26=423897 Kg

h

(alida nferior separador de idro,eno 0&3'4 [2"] E' #%*$+ $ +$ orr#n 25 '$r$n!o +$ orr#n ;#!ro%no

ḿ25,acetona=18489,24 Kg

h

acetona


h propanal

ḿ25,agua=197,4 Kg

h agua


h propano

ḿ25, propeno

=3494,61 Kg

h propeno


ḿ25=31805,83 Kg

h

(alida superior separador de idro,eno 0&3'4 [2#] Es i0ua) a )a sustracción de )a corriente de >idro0eno de )a corriente 2%


h hidrogeno

Página 0=


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.ezclador de idro,eno .&1'# [2$] E' +$ $!##&n ! +$ orr#n 13 on +$ orr#n 28


h hidrogeno

.ezclador de acetona .&3' [3']

!a corriente Y3Z es )a suma de)a corriente Y2+Z m?s )a corriente Y2*Z8


h 2− propanol


h 1− propanol


h propanal


h acetona


h propano


ḿ23, H 2O=4200 Kg

h agua


ḿ30=455702,874 Kg

h

Página 0>


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CUADRO Nº1 DE BALANCE DE MASA(Kg/h)C#&"C#RRIE 1 2 3 4 % * + / 5

C3G/ 445214;5 11121+;*% 11121+;*% ***+23 445214;5 445214;5 /

C4G1 *153;2 3434;%3 3434;%3 2;514**+2;

311+*31;+ *141;+ %1;3 %1;3

C2G* 3/ 4*/3;%2 4*/3;%2 2/12;* 3/;3 3/;3

C3G* 3%1

CG3CG#GCG3

CG3CG2CG2#G

G2#

G2 1

CG3C#CG3

CG3CG2CG#

T#TA! %133//;1 111/33%;+ 111/33%;+ **5+3*;%14**+2;

311+*31;+ *141;+ 4%234*;% 4%234*;% 4%2

C#&"C#RRIE 11 12 13 14 1% 1* 1+ 1/ 15

C3G/ //%*;14 //%*;14 //%*;14 //%*;14 //%*;14 //%;*14 //%;*14 +2

C4G1 %1;3 %1;3 %1;3 %1;3 %1;3

C2G* 3/;3 3/;3 3/;3 3/;3 3/;3

C3G* 3%1*12;++ 3%1*12;++ 3%1*12;++ 34+4*;1 34+4*;1 3454;*1 3454;*1 3

CG3CG#GCG3 42 42 42 42

CG3CG2CG2#G 32***;*+ 32***;*+ 32***;*+ 32***;*+

G2# 14 42 42 42 42

G2 1+*4;* 1+*4;*

CG3C#CG3

CG3CG2CG#

T#TA! 4%2**%;11 43%*;%1 1+*4;* 43%*;%1 14 %+%*;%1%+%*;%

14*/44*;/54

4*/44*;/54

1+

C#&"C#RRIE 21 22 23 24 2% 2* 2+ 2/ 25 3

C3G/ //%;*14 //%;*14 //%;*14 //%;*14 //%;*14 //%;*14 /

C4G1

C2G* C3G* 3454;*1 3454;*1 3454;*1 3454;*1 3454;*1 3454;*1 3

CG3CG#GCG3 42 42 42 42 42

CG3CG2CG2#G 32***;*+ 32***;*+ 32*;** 32*;** 32*;**

G2# 42 42 42 42 15+;4 42;* 15+;4

Página 09


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41/149


C2G* ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;

C3G* /3;21 /3;21 /3;21 /3;21 /3;21 ; /3;21 ; ; /3;21

CG3CG#GCG3 +; +; 3%; 3%; ; 3%; ; ; ; 3%;

CG3CG2CG2#G

%44;44 %44;44 2+;22 2+;22 ; 2+;22 ; ; ; 2+;22

G2# 233;33 233;33 233;33 233;33 1;5+ 222;3+ 1;5+ ; ; 233;33

G2 ; ; +1*+;2% +1*+;2% +1*+;2% ; ; +1*+;2% 1%*55;%%

;

CG3C#CG3 ; ; **%; **%; 3%;5 *344;1 3%;5 ; ; **%;

CG3CG2CG# ; ; %1+;22 %1+;22 23;+/ 453;44 23;+/ ; ; %1+;22

T#TA! /44;+% /44;+%1%212;

1%212;

+++4;/+ +43+;13 *+;*2 +1*+;2%

1%*55;%%

/44;+%

6.4. a)ance de EnerB&a

Corriente GLP [1]:

A una tem(eratura de 2% C ' una (resion de / -ares entra un f)ujo de !" de 8

ḿGLP=513388.5 Kg

h GLP

e0Ln )as es(ecificaciones tcnicas; )a com(osición de )a corriente es )a si0uiente8

;* de etano; /+;% de (ro(ano ' 11;5 de n-utano8

Cpme!cla= aCpa+ bCpb+ cCpc=0,006∗2.49+0,875∗2,514+0,119∗2,640

Cpme!cla=2,528 " kg K ᵒ

#H 1= Cpṁ me!cla #$ =513388.5 Kg

h ∗2,528

"

kg K ᵒ (25−0)

#H 1=39138.5 K"

h


T[1*MC

ḿ2=788750 Kg

h

Página +1


42/149


!a com(osición es )a si0uiente8 ;3* de etano; 55;*2 de (ro(ano ' ;2 de n

-utano.


Cpme!cla=2.514 " kg K ᵒ

#H 2= Cpṁ me!cla #$ =788750 Kg

h ∗2,514

"

kg K ᵒ (16−25)

#H 2=−17846,2 K"

h


T[1*MC

Como es un (roceso de se(aración corres(onde a )a misma tem(eratura de )a corriente 2

(or )o tanto e) \G es e) mismo8

#H 3=−17846257.5 "

h

&as )a ener0ia de condensado8

#H 3v= #hṁ v

#H 3v=788750∗4,3

#H 3v=3391625 "

h

#H 3$

=−17846257.5+3391625

#H 3$ =−14454,63 K"

h

Página +


43/149


44/149


#H 6=−3510000 K"

h

Corriente de butano ["]:


ḿ5,nbutano=93715 Kg

h n−butano

T[%*MC

#H 7= #hṁ v=93715 Kg

h ∗3,9

"

kg

#H 7=365488.5 K"

h

Corriente de propano [#]:

T[1*MC

ḿ8=452346,5 Kg

h

#H 2= #hṁ v=452346,5 Kg

h ∗4,3

"

kg

#H 2= 1945089,9 K" h

Corriente de propano [$]:

!a corriente Y5Z es i0ua) :ue )a corriente Y/Z; (ero se encuentra a diferente tem(eratura8

T[/ MC

ḿ9=452346,5 Kg

h

!a com(osición es )a si0uiente8 ;3* de etano; 55;*2 de (ro(ano ' ;2 de n

-utano.

Página ++


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Cpme!cla=2.514 "

kg K ᵒ

#H 2= Cpṁ me!cla #$ =452346,5 Kg

h ∗2,514 "

kg K ᵒ (800−16)

#H 2=891564095,2 K"

h

Gases de salida del reactor %&1' [1']:

A !a sa)ida de) reactor R1% )a tem(eratura ser? de 5 0rados ce)cius en estado

0aseoso a una (resión de *4% Q(a (ara )os si0uientes com(uestos8


h Etano% etano=0,0069


h n−butano% n−butano=0,00014


h propano % propano=0,1787

ḿ10, propeno=346218,77 Kg

h propeno % propeno=0,7772

ḿ10,hidrogeno=17271.67 Kg

h hidrogeno% hidrogeno=0,0387

S" c2 re"2ec#i7o" "on4

Cp10,etano=1,2 K"

kg C ᵒ

Cp10,nbutano=1,72 K"

kg C ᵒ

Cp10, propano=1,48 K"

kg C ᵒ

Cp10, propeno=1,45 K"

kg C ᵒ

Página +;


46/149


Cp10,hidrogeno=15 K"

kg C ᵒ

Cpme!cla= aCpa+ bCpb+ cCpc

Cpme!cla=0,0069∗1,2+0,00014∗1,72+0,1787∗1,48+0,7772∗1,45+0,0387∗15

Cpme!cla=1,981

#H 10= Cp#$ ṁ =452665,11∗1,981(90−800)

#H 10=−6366678003,9 K&/h

(alida de la v)lvula de e*pansión [11]:

Es e:uiva)ente a )a corriente anterior sin )a corriente de >idro0eno a una tem(eratura de

+ C ' una (resión de 3 Q"a8@




h n−butano% n−butano=0,00014



ḿ10, propeno=346218,77 Kgh propeno % propeno=0,7772


h hidrogeno% hidrogeno=0,0387


Cp10,etano=1,2 K"

kg C ᵒ

Cp10,nbutano

=1,72 K"

kg C ᵒ


kg C ᵒ

Página +


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kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cpme!cla= aCpa+ bCpb+ cCpc

Cpme!cla=0,0069∗1,2+0,00014∗1,72+0,1787∗1,48+0,7772∗1,45+0,0387∗15

Cpme!cla=1,981

#H 10= Cp#$ ṁ =452665,11∗1,981(70−90)

#H 10=−17934591,66 K&/h

Corriente separada [12]:

Es e:uiva)ente a )a corriente anterior sin )a corriente de >idro0eno a una tem(eratura de

% C ' una (resión de * Q"a8@




h n−butano % n−butano=0 12



ḿ10, propeno=346218,77 Kg

h propeno % propeno=0,8071


ḿ12=428968,54 Kgh

us c( res(ectivos son8

Página +=


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Cp12,etano=1,2 K"

kg C ᵒ


kg C ᵒ


kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cpme!cla=0,0071∗1,2+0,00012∗1,72+0,1856∗1,48+0,8071∗1,45

Cpme!cla=1,453

#H 11= Cp#$ ṁ =428958,54∗1,453(50−0)

#H 11=31163837 K& /h

+idro,eno separado [13]:

Corres(onde a )a corriente de >idro0eno de )a corriente 1 con una tem(eratura de

1 C ' una (resión 2 Q"a@ 8


h

hidrogeno

#H 13= Cp#$ ṁ =17271,67∗15∗(0−50)

#H 12=−12953752 K&/h

Corriente de -ezcla .&1'# [14]:

Corres(onde a )a corriente 11 (ero a ma'or (resión de8


h Etano


h n−butano

Página +>


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ḿ14, propano=79618,17 K g

h propano

ḿ14, propeno=346218,77 Kg

h propeno


ḿ14=428924 Kg

h


Cp14,etano=1,2 K"

kg C ᵒ


kg C ᵒ


kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cpme!cla=0,0071∗1,2+0,00012∗1,72+0,1856∗1,48+0,8071∗1,45

Cpme!cla=1,453

#H 14= Cp#$ ṁ =428958,54∗1,453(50−0)

#H 14=31163837 K& /h

(alida de la bo-ba L&2'1 [1]:

E) a0ua desti)a entra a % C ' 2 atmosferas de (resión con un f)ujo m?sico de8@

ḿ15, H 2O=140000 Kg

h

agua

#H 15= Cp#$ ṁ =140000∗4,184 (50−0)

#H 15=29288000 K& /h

Página +9


50/149


(alida del reactor %&2'' [1!]:

51#4C

Con una conversión de (ro(eno2(ro(ano) de) 5 ' (ro(eno1(ro(ano) de +

o-tenemos )os si0uientes f)ujos8

ḿ16,etano=3080,3 Kgh Etano =0,0053


h n−butano =0,000089


h propano =0,14


h 2 propanol =0,72


h 1 propanol =0,056


h propeno =0,06

ḿ16, H 2O=4200 Kg

h agua =0,0073

!a masa tota) de )a corriente 1*8

ḿ16=575601,1 Kgh


Cp16,1− propanol=3,4 K"

kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cp16,agua=4,184 K" kg C ᵒ

Cp16,etano=1,2 K"

kg C ᵒ

Página ;/


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kg C ᵒ


kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cpme!cla=0,0053∗1,2+0,000089∗1,72+0,14∗1,48+0,06∗1,45+0,72∗3,5+0,056∗3,4+0,0073∗

Cpme!cla=5,71

#H 16= Cp#$ ṁ =575601,1∗5,71(184−50)

#H 16=4404154525 K&/h

Corriente condensada /&2'2 [1"]:

T=25C !a Y1+Z es resu)tado de) condensado ):uido ' de a)0unos 0ases disue)tos8


h Etano

ḿ17,nbutano=51,3 Kgh n−butano


h propano

Página ;1


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h 2 propanol


h 1 propanol


h propeno

ḿ17, H 2O=4200 Kg

h agua

!a masa tota) de )a corriente 1+8

ḿ17=575601,1 Kg

h



kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cp17,agua=4,184 K"

kg C ᵒ

Cp17,etano=1,2 K" kg C ᵒ


kg C ᵒ


kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cpme!cla=0,0053∗1,2+0,000089∗1,72+0,14∗1,48+0,06∗1,45+0,72∗3,5+0,056∗3,4+0,0073∗

Cpme!cla=5,71

Página ;


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54/149


ḿ19,1− propanol=32666,67 Kg

h 1 propanol


h propano


h propeno

ḿ19, H 2O=4200 Kg

h agua


ḿ19=468446,89 Kg

h

\T[2%2%[ (or )o tanto

#H 18=0

Corriente de ,ases separada 0&2'3 [2']:

52 C

!a corriente Y2Z es i0ua) a )os 0ases residua)es no se(arados8


h

Et ano

ḿ20,nbutano=51,3

Kg

h n−butano


h propano


h propeno


ḿ20=107153,63 Kg

h

\T[2%2%[ (or )o tanto

Página ;+


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#H 18=0

ue-ador &2'" [21]:

5''C !a corriente Y21Z es i0ua) a :ue )a corriente Y15Z; (ero a ma'or tem(eratura8

ḿ21,2− propanol=420000 Kgh 2 propanol =0,896

ḿ21,1− propanol=32666,67 Kg

h 1 propanol =0,069


h propano =0,0172


h propeno =0,0074

ḿ21, H 2O=4200 Kg

h agua =0,0089


ḿ21=468446,89 Kg

h



kg C ᵒ

Cp21,2− propanol=3,5 K" kg C ᵒ

Cp21,agua=4,184 K"

kg C ᵒ


kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cpme!cla=0,0172∗1,48+0,0074∗1,45+0,896∗3,5+0,069∗3,4+0,0089∗4,184

Cpme!cla=3,42

Página ;;


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#H 21= Cp#$ ṁ =468446,89∗3,42(500−25)

#H 21=760991972,8 K& /h

Co-presor G&3'1 [22]:

54C

!a corriente Y22Z es i0ua) a :ue )a corriente Y15Z; (ero a ma'or (resión8


h 2 propanol

ḿ22,1− propanol=32666,67 Kg

h 1 propanol


h propano


h propeno

ḿ22, H 2O=4200 Kg

h agua


ḿ22=468446,89 Kg

h



kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cp22,agua=4,184 K"

kg C ᵒ


kg C ᵒ

Página ;


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kg C ᵒ

Cpme!cla=0,0172∗1,48+0,0074∗1,45+0,896∗3,5+0,069∗3,4+0,0089∗4,184

Cpme!cla=3,42

#H 11= Cp#$ ṁ =468446,89∗3,42(545−500)

#H 11=7209396,4 K& /h

(alida del reactor %&3'' [23]:

51$'C

!a conversión tota) en esta fase es de) 5% (ara )os dos com(uestos o-tenemos8


h hidrogeno =0,03


h 2− propanol =0,045


h 1− propanol =0,0035


h propanal =0,064


h acetona =0,823


h propano =0,0173


h propeno =0,0075

ḿ23, H 2O=4200 Kg

h agua =0,0089


Página ;=


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ḿ23=468446,95 Kg

h

us res(ectivos C( son8


kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cp23,agua=4,184 K"

kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cp23, propeno=1,45 K" kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cp10, propanal=3,8 K"

kg C ᵒ

Cp10,acetona=4,0 K"

kg C ᵒ

Cpme!cla=0,03∗15+0,0173∗1,48+0,0075∗1,45+0,064∗3,5+0,0035∗3,4+0,0089∗4,184+0,064

Cpme!cla=4,52

#H 11= Cp#$ ṁ =468446,89∗4,52(190−500)

#H 11=−656387782,3 K& /h

(alida del condensador %&3'2 [24]:5'C

!a corriente Y24Z es )a misma :ue )a corriente Y23Z (ero a menor tem(eratura

Página ;>


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h hidrogeno


h 2− propanol


h 1− propanol


h propanal


h acetona

ḿ24, propano=8085,614 Kgh propano


h propeno

ḿ24, H 2O=4200 Kg

h agua

!a masa tota) de )a corriente 24 es8ḿ24=468446,95

Kg

h

us res(ectivos C( son8


kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cp10,agua=4,184 K"

kg C ᵒ


kg C ᵒ

Página ;9


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kg C ᵒ


kg C ᵒ

Cp10, propanal=3,8 K"

kg C ᵒ

Cp10,acetona=4,0 K"

kg C ᵒ

Cpme!cla=0,03∗15+0,0173∗1,48+0,0075∗1,45+0,064∗3,5+0,0035∗3,4+0,0089∗4,184+0,064

Cpme!cla=4,52

#H 11= Cp#$ ṁ =468446,89∗4,52(0−190)

#H 11=−402302189 K& /h

(alida superior separador de fase 0&3'3 [2]

5'C

ḿ25,acetona=0,046∗385700=17742 Kg

h acetona =0,392

ḿ25, propanal=0,046∗28420=1379,42 Kg

h propanal =0,03

ḿ25,agua=0,047∗4200=197,4 Kg

h agua =0,0043


h propano =0,178


h propeno =0,077


h hidrogeno =0,32


Página


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ḿ25=45233,54 Kg

h

#$ =0−0=0

#H 11= Cp#$ ṁ =0

#H 11=0 K& /h

(alida nferior separador de fase 0&3'3 [2!] 5'C

Es e) resu)tado de )a resta de )a corriente 2% menos )a corriente 24


h 2− propanol

ḿ26,1− propanol=1633,33 Kgh 1− propanol

ḿ26, propanal=28619,5

Kg

h propanal


h acetona

ḿ26,agua=4002,6 Kg

h

agua

!a masa tota) de )a corriente 2* es8

ḿ26=423213,4 Kg

h

#$ =0−0=0

#H 11= Cp#$ ṁ =0

#H 11=0 K& /h

(alida nferior separador de idro,eno 0&3'4 [2"] 5'C

E' #%*$+ $ +$ orr#n 25 '$r$n!o +$ orr#n ;#!ro%no

Página


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h acetona


h propanal

ḿ27,agua=197,4 Kgh agua


h propano


h propeno

!a masa tota) de )a corriente 2+ es8

ḿ27, propeno=23677,6 Kgh

#$ =0−0=0

#H 11= Cp#$ ṁ =0

#H 11=0 K& /h

(alida superior separador de idro,eno 0&3'4 [2#] 5&1'C

Es i0ua) a )a sustracción de )a corriente de >idro0eno de )a corriente 2%


h hidrogeno

#H 11= Cp#$ ṁ =14334,5∗15∗(−10−0)

#H 11=−2150175 K& /h

.ezclador de idro,eno .&1'# [2$] 5&C

E' +$ $!##&n ! +$ orr#n 13 on +$ orr#n 28

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h hidrogeno

#H 12=ṁ1Cp#$ 1+ṁ2Cp#$ 2=17271,67∗15∗(−5−0 )+14334,5∗15∗(−5−10)

# H 12=−4520637,75 K& /h

.ezclador de acetona .&3' [3'] 5'C

!a corriente Y3Z es )a suma de)a corriente Y2+Z mas )a corriente Y2*Z8


h 2− propanol


h 1− propanol


h propanal


h acetona


h propano


ḿ24, H 2O=4200 Kg

h agua


ḿ24=454112,45 Kg

h

#$ =0−0=0

#H 11= Cp#$ ṁ =0

#H 11=0 K& /h

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CUADRO Nº3 DE BALANCE DE ENERGIA(KJ/h)

"ro(corrie 1 2 3 4 % * + / 5 1

T< Q=@ 25/ 2/5 2/5 2/5 341 31% 325 325 1+3 343

\G= 3;51E4 1;+/E4 1;4%E4 1;13E3 *;5E3 3;*2E+3;*%E

%2;2*E

3/;52E/ ? 9 0/

T< Q=@ ++3 /1/ 4*3 2+3 2+3 2+3 2+3 2*3 2*/ 2+3

\G==* =*1E/=?

/ / /

?

*1;E/<

?

+*;E/<

/

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6./. DIE# DE E,(I"#

DIE# DE (N DETI!AD#R 8DE(TANI:AD#R9 T


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+min=

log( 0,99∗0,880,01∗0,12 )log (7,33 )

=3,3

RE6!,J# &INI

*min=0,99

0,12−

0,01∗7,30,88

3,3−1 =3,54

RE!ACI#N DE RE6!,J# R]Rmin *=4

=3,7−3,543,54+1 =

0,092

I!!I!AND

Y =1+e(1+54,4∗0,092)∗(0,092−1)

(1+117,2∗0,092)∗(0,0920,5)=0,783

N,&ER# DE "!AT# TE#RIC#

+ = +min+Y

1−Y

+ =3,3+0,7831−0,783

=19,82≌20 plato.teorico.

!a a)tura ' di?metro de )a torre ser? (or consi0uiente8

/=√ 4∗( ∗22.4∗$ ∗7600 ∗v∗3600∗ P∗273

v= K

√ 1l− 1v

1v

H = /i.t − plato.∗ +

100

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68/149


"o[+;14 -ar

"ia[+14^;55[+*/*"a

#$ ad= +ao(− #rH )

5Cp =

10134∗12400446010∗4,118 [ */4;2

< =>?$ (1@1@1)>0.99 099 K 1 +ao

) ∗da

d6 =r

In%r$n!o o,nmo' ;$'$ o,nr *n$ onr'#&n !+ 80

6 =∫0

0,8 +ao∗1+ a

1− a ∗da

)∗ Pao∗ Ko∗exp ( − E

8,314∗(¿− #$ad∗ a ) )

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6 =∫0

0,8 10134 Kmol /h∗1+ a

1− a ∗da

0 12

4 m

2∗706860 Pa∗1800 Kmol

m3∗h∗ Pa

∗exp ( −75000

8,314∗(1073−685,9∗ a ))

6 =10,82m

+*+o' $r$ + $m$o ! m$-* !+ +;o f#o3:8 ($. !SnCA+2O3) D 3:6 @ :2

Datos

un reactor de lecho fijo compuesto de un cilindro de acero que tiene un interior diámetro

de25 mm y una longitud de 100 mm se utilizó. Un 2% de masa de catalizador de platino

soportado sore al!mina que tiene una densidad aparente de 0"# y una part$cula dediámetro de 1 a 2 mm se cargó en el reactor de lecho fijo como una deshidrogenación

catalizador

a$da de &resión y ley de 'elocidad()iempre que consideremos los efectos de la ca$da depresión tendremos que usar la forma

diferencial del alance de moles *ecuación de dise+o,.

− 8ao∗dad(

=−ra

ra= KCa= K +ao (1− a)

(o(1+ a)

Fluo ! "#!$%& ' u l*ho m+!*!'o

E*u!*,- ' ERGUN.

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Página =/


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Ca=Cao∗(1− )∗(1−'9 )0,5

RESOLER EL SISEA "E EHAIONES "IFERENIALES

d

d6 =

k ∗Cao 8ao

(1− )(1−'6 )0,5

dP

d6 =−'$ Po2

2$oP (1+ )

d$

d6 =

k ∗Cao 8ao

(1− )(1−'9 )0,5 ) #Hr

5cp

L() a P(:Pa) T(C)

/*; /*110 =/9*+ 0><

Página =1


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1 /*1+1 =/;*9 =1*+

1*; /*19< =/*+ /*>

/*= *9 19/*=

*; /*+> > *;> 1+0*;+ /*0+; ;*1 10+

+*; /*0=< 1*


73/149


:=54 gPd

m2 ∗21,864

dolare.

gPd =1180,656

dolare.

m2

omo ' ono +$ +o#!$! ! rm$#&n n +$ mm,r$n$ ! $+$!#o

43,9 c m

3

cm2

∗min (

60min

1hora )=2634

c m3

c m2

∗hom$n!o n *n$ -* + f+*oJ

( =220 m

3

h =2,2 x108

c m3

h

o!mo' o,nr + r$ ! mm,r$n$

)=2,2 x10

8 cm3

h

2634 c m

3

c m2∗h

=83523cm2=8,3523m2

DIE# DE (N REACT#R R


74/149


Nao[1+5%C([+.%QJPmo)^C,A[2\Gr[%2QJPmo)9T[+m3

Ta[2CCa 1Va Va TMQ

;*325*4/1 1 34;;*131*%+ ;5% ;% 342;%;%*5**/33 ;5 ;1 344;3;%3/25 ;/% ;1% 34*;*;%*3+1/% ;/ ;2 34/;+;4+4+23*1 ;+% ;2% 3%;5;443+%3+ ;+ ;3 3%3;;41142+12 ;*% ;3% 3%%;2

;3+5++/// ;* ;4 3%5;1;34/13*4 ;%% ;4% 3*4;%;31*4/24 ;% ;% 3+;1

;2/4/341* ;4% ;%% 3+5;2;2%31/%52 ;4 ;* 3//;3;221%3+*/ ;3% ;*% 35+;4;1/5//544 ;3 ;+ 4*;%;1%/2412 ;2% ;+% 41%;*

;12*%525* ;2 ;/ 424;+;54544+2 ;1% ;/% 433;/

;*325*4/ ;1 ;5 442;5;31*4/24 ;% ;5% 4%2;

DIE# DE (NA #5A !


75/149


Ca$a (L5in)0/;*000

00J-o á"ico(Gg5") 09Den"i$a$(Gg50) 9>>

Pano(Gg5c)

P7a2 (:gf5c) /*11>Dia #!eria(2g) 1;

a () /

! () 1

A#ra () 1

Heoci$a$ (5")/*0+;;<

<

afa 1

De#a '1*+>99

Po#enc3a ('2)10*==+9

=9

NPS'>*=9>09

9<

DIE# DE (N C#NDENAD#R E


76/149


"$o' ! +$ mK+$ $r$ 1044 C ᵒ

Pre"in (2"ia) +

Jraccin $$e 7a2or 1.//

7i"co"i$a$(c2) /.//>

c2(!#5!J) /.+0:(!#53?2ie?FJ) /*/

-o a"ico(!53) 1*10E;

$en"i$a$ (!52ie0) /*1>

Diáe#ro in#erno(2g) 09

#en#(J) @J 1>/ T"a(J) 1

#Cpme!cla= 1Cp1+ 2Cp2+ 3Cp 3 @X44

#Cpme!cla=0.43

2cal=m∗Cpme!cla∗ #$ +m1


77/149


$en"i$a$ (!52ie0) =+*91

nero $e #!o" 0/=

$ex# #!o(2g) 1*;$in# #!o(2g) B1> 1*+

Ten#(J) T"a(J) 1=<nero $e 2a"o" $e#!o 1

a#(2ie52ie inea) /*09;E"2acio $e$eec#ore"(2g) =

LONBITUD (2ie) 1

5L/$ =($ 1−t 2 )−($ 2−t 1)

ln

($ 1−t 2)

($ 2−t 1)

= 151

ln 187

36

=58.67 8 ᵒ

*=$ 1−$ 2t 2−t 1

=187

9 =20

S= t 2−t 1$ 1−t 1

= 9

363−68=0,03

FT0.992

M F>L" 0.992>58.67 58.2 8 ᵒ

FLHI"O ALIENE ORAA"$o'"I39 +%$'o r#$n%*+$r 1875 +%"EHBO 15 +%"f+or' 72 +%

Página ==


78/149


a.= /4 ∗C = ∗,144∗ Pt

a.=39∗(1,875−1,5 )∗72

144∗1,875

=3,9 pie2

G.=9

a.=

113793lb /h

3,9 pie2 =29177.69

lb

h∗ pie2

F#%*r$ 28 /e=1,05 plg /12=0,0875 pie

*e= /e∗G.

> =

0,0875∗29177.690,008

=319131

F#%*r$ 28:400

0.43∗0.0080,02¿¿

(Cp>

k )

1 /3

=¿

ho=" H k

/e (

Cp>

k )

1 /3

.ϕ

.ϕ = >

>?=1

ho=400∗0,020,0875

∗0,556∗1=50.83

FLHI"O FRIO HBOS AGHA "E ENFRIAIENO

r$ ! f+*oJ $P 03925+%2

at = + a

= t

144n=

307∗0,3925144∗1

=0,836 pie2

Página =>


79/149


Gt =9

at =

542864.6

0,836 =649359.6

lb

h∗ pie2

/=1,4

12 =0,1166

*e= / 4 ∗Gt

> =

0,1166∗649359,60.544

=139182.6

:200

1∗0,5440,371¿¿

(Cp>

k )

1/3

=¿

hi=" H k

/e (

Cp>

k )

1/3

t ϕ

t ϕ = >

>?=1

hi=200∗0,3710,1166

∗1,136∗1=722.9

of##n o$+ H

-c=hi∗hohi+ho

=722.9∗50.83722.9+50.83

=47.5 btu

h∗ pie2∗ 8

of##n %+o,$+ ! !#'o )= +L a= =188∗20∗0,2618=984,4

- /= 2

)#$

- /= 58627432.3

984,4∗641,8

- /=92.79 btu

h∗ pie2∗ 8

Página =9


80/149


* /=- /−- C - /∗- C

=92.8−47.592.8∗47.5

=0.01

.a/$a $! "!si0# !# la coa1a *e=319131

F#%. 293 =0,0012

No ! r*'

+ +1=12 L

, =

12∗206

+ +1=40

/i=39 /12=3,25 pie

#P= 3 G.

2 /i ( + +1)

5,22E10∗ /e∗.∗ .ϕ

#P=0,0012∗(29177.69 )23,25∗144∗40

5,22E10∗1,0512

∗1∗1

#P=4.18 lb / pul2

.a/$a $! "!si0# !# los tu2os *e=139182.6

F#%. 293 =0,0015

#Pt = 3 ¿2 ln

5,22E10∗ /e∗ t ϕ

#Pt =0,0015(649359.6)220∗2

5,22E10∗1,512

∗1

#Pt =3.87 lb / pul 2

#P.=

4n

. ∗(

2

2 g

#P.=4∗2

1∗0,5=4 lb / pulg2

#P.=3.87 @ 4 887 +,C*+Q2

DIE# DE (NA #5A !


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Den"i$a$(Gg50) >//Pano(Gg5c) 1*<

P7a2 (:gf5c) /*;Dia #!eria(2g) /

a () /

! () 1

A#ra () ;

Heoci$a$ (5")/*>0

/

NPS'1


82/149


i a-astece )a car0a de )os dos :uemadores

DIE# DE (N REACT#R R


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84/149


ra= KCa= K +ao (1− a)

(o(1+ a)

Fluo ! "#!$%& ' u l*ho m+!*!'o

E*u!*,- ' ERGUN.

Página >+


85/149


Ca=Cao∗(1− )∗(1−'9 )0,5

RESOLER EL SISEA "E EHAIONES "IFERENIALES

d

d6 =

k ∗Cao 8ao

(1− )(1−'6 )0,5

dPd6

=−'$ Po2

2$oP (1+ )

d$

d6 =

k ∗Cao 8ao

(1− )(1−'9 )0,5 ) #Hr

5cp

L() a P(:Pa) T(C)/*; /*1+0 99*+ +;/*;

1 /*1;9 99

1*; /*190 90**9>

/*0> 9/*= />*9<

*; /*+= >=*>0 /*1

Página >;


86/149


0 /*0/1 >+*9+ 19=*=<

0*; /*00+ >*/; 19;*+

+ /*0;= =9*1< 19+*=

+*; /*0=< == =0*0> 19+*+

;*; /*+/< =/*+9 190*9

< /*+9= = ;/*< 191*0

9*; /*>+0 +=*0= 191*1

1/ /*>=1 ++*+> 1911/*; /*9/< +1*;9 191*9

11 /*9+1 0>*=/ 191*>

11*; /*9=< 0;*>1 19/*;

1 /*9>9 0*9 19/*

DIE# DE (N C#NDENAD#R E


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Pre"in (2"ia) +

Jraccin $$e 7a2or 1.//

7i"co"i$a$(c2) /.//>

c2(!#5!J) /.+0

:(!#53?2ie?FJ) /*/

-o a"ico(!53) 1*10E;$en"i$a$ (!52ie0) /*1>

Diáe#ro in#erno(2g) 09

#en#(J) @J 1>/ T"a(J) 1

#Cpme!cla= 1Cp1+ 2Cp2+ 3Cp 3 @X44

2= Cp#$ ṁ =117111,7∗2,52 (190−25 )

2cal=98865244,9 K& /h

2cal=−23rio

23rio=m∗Cp3rio∗ #t

m= −2calCp3rio∗ #t

m= −98865244,94,184∗(20−80)

mH 2O=347920,3kg /h

"AOS "E LOS HBOS

$ prom=$ 1+$ 2

2 =

176 8 ᵒ +68 8 ᵒ 2

=122 8 ᵒ =50 C ᵒ

"$o' $r$ 50 C ᵒ

7i"co"i$a$(c2) /*;++

c2(!#5!J) 1:(!#53?2ie?FJ) 0*=1E?/1

-o a"ico(!53) 1*0=E=

$en"i$a$ (!52ie0) =+*91

nero $e #!o" 0/=

$ex# #!o(2g) 1*;

Página >=


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$in# #!o(2g) B1> 1*+

Ten#(J)

T"a(J) 1=<nero $e 2a"o" $e#!o 1

a#(2ie52ie inea) /*09;E"2acio $e$eec#ore"(2g) =

LONBITUD (2ie) 1

5L/$ =($ 1−t 2 )−($ 2−t 1)

ln ($ 1−t 2 )($ 2−t 1)

= 151

ln 187

36

=61,14 8 ᵒ

*=$ 1−$ 2t 2−t 1 =297108=2,75

S= t 2−t 1$ 1−t 1

= 108

374−68=0,35

FT0.998

M F>L" 0.998>6114 61 8 ᵒ

FLHI"O ALIENE ORAA"$o'"I39 +%$'o r#$n%*+$r 1875 +%"EHBO 15 +%"f+or' 72 +%

a.= /4 ∗C = ∗,144∗ Pt

Página >>


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90/149


Gt =9

at =

766344,21

0,836 =916679,7

lb

h∗ pie2

/=1,4

12 =0,1166

*e= / 4 ∗Gt

> =

0,1166∗916679,70.544

=196479,5

:300

1∗0,5440,371¿¿

(Cp>

k )

1/3

=¿

hi=" H k

/e (

Cp>

k )

1/3

t ϕ

t ϕ = >

>?=1

hi=300∗0,3710,1166

∗1,136∗1=1084,4

of##n o$+ H

-c=hi∗hohi+ho

=1084,4∗76,31084,4+76,3

=71,28 btu

h∗ pie2∗ 8

of##n %+o,$+ ! !#'o

)= +L a= =188∗20∗0,2618=984,4

- /=

2

)#$

- /= 93706158,6

984,4∗611,4

Página 9/


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Enon'J

mPd=4,5c m3∗12 gPd

cm3=54 gPd

omo + $n+#'#' ' ;#Ko $r$ *n mro *$!r$!o nmo'J

mPd=54 gPd

m2

E+ o'o *n#$r#o ! +$ mm,r$n$ 'J

:=21,864 dolare.

gPd

:=54 gPd

m2 ∗21,864

dolare.

gPd =1180,656

dolare.

m2

omo ' ono +$ +o#!$! ! rm$#&n n +$ mm,r$n$ ! $+$!#o

43,9

c m3

cm2∗min (60min

1hora )=2634

c m3

c m2∗h

om$n!o n *n$ -* + f+*oJ

( =240 m

3

h =2,4 x108

c m3

h

o!mo' o,nr + r$ ! mm,r$n$

)=2,4 x 10

8 c m3

h

2634 cm

3

c m2∗h

=91116c m2=9,1116m2

c m2=8,3523m2

6.0. DECRI"CI#N DE E,(I"#

1 C#&"RE#R de corriente !"

Página 9


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!os com(resores de 0as -)acPmer )i-res de aceite suministran una a)ta eficienciaen e) manejo de (ro(ano; -utano; amoniaco an>idro ' otros 0ases )icuados.Resu)tan idea)es (ara descar0as de va0ones cisterna ' a()icaciones recu(eraciónde va(or. !os com(resores reci(rocantes de una so)a eta(a est?n disen>ados(ara -rindar e) m?Bimo rendimiento ' confia-i)idad -ajo condiciones de servicio

eBi0entes. Todas )as (ieas de (resiones tienen una construcción de >ierro ducti)(ara una ma'or resistencia tanto c>o:ue trmico como mecanico. Estandisen>adas (ara faci)idad de mantenimiento; con todos )os com(onentesf?ci)mente accesi-)es.e dis(one de mode)os de + a 12% cfm a 212 m3>= con (resiones detra-ajo de >asta v3%(sia


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se muestran a continuación. !osdatos (rovistos se -asan en )as tasasa(roBimadas de suministro a) manejar (ro(ano o amoniaco an>idro. !asca(acidades rea)es de(ender?n de

)as restricciones de )a )nea; ' e)tamaKo ' )a )on0itud de )a tu-era.!os re:uisitos de ca-a))os de fuera(ara a()icaciones de transferencia de):uidos ' recu(eración de va(or se-asan en condiciones c)im?ticasmoderadas.

"ara se)eccionar un com(resor :ue mejor se adecue a )os re:uisitos de )a ()anta;

uti)ice )os cuadros de8Es(ecificaciones de in0eniera cuadro N

"ara nuestro re:uerimiento e) com(resor adecuado a) (roceso es e) !542 (araun so(orte /2%r(m 'a :ue (uede so(ortar una (resión >asta 24;13 -ar ' un f)ujovo)umtrico de 25m3>; sin em-ar0o este f)ujo no es suficiente (ara )osre:uerimientos de )a ()anta (or )o :ue se >ara uso de % com(resores en (ara)e)o8

Página 9+


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E)ementos (rinci(a)es :ue )o com(onen!a co)umna consiste en8

"or varios ()atos en )os cua)es se ))eva a ca-o e) contacto entre )as fases ):uida 'va(or.E) va(or es 0enerado (or medio de ca)entamiento de) ):uido de fondos.!a a)imentación de )a torre (uede consistir desde ):uido su-enfriado >asta va(or so-reca)entado; )o cua) modifica e) nLmero de ()atos necesarios (ara )ase(aración deseada.!a sección (or encima de) ()ato de a)imentación se denomina sección dea-sorción; enri:uecimiento o rectificadora@ mientras :ue )a :ue se encuentrade-ajo de ste se denomina como desor-erdora; o de a0otamiento._Cómo funciona`u funcionamiento es e) si0uiente8 E) ):uido desciende (or )a torre -ajo )a acciónde )a 0ravedad; :ue e) va(or asciende de-ido a )a fuera de una )i0era diferenciade (resiones de ()ato en ()ato. !a (resión m?s e)evada se (roduce (or )ae-u))ición en e) re>ervidor inferior. E) va(or (asa a travs de a-erturas en cada()ato ' entran en contacto con e) ):uido :ue circu)a a )o )ar0o de) ()ato. i e)mec)ado de) va(or ' de) ):uido en )os ()atos fuese suficiente (ara a)canar e)e:ui)i-rio entre )as corrientes de va(or ' ):uido :ue a-andonan e) ()ato; entoncescada ()ato (ro(orcionara )a acción de una desti)ación sim()e. !a (orción de )atorre (or encima de )a corriente de a)imentación se denomina sección de

rectificación o enri:uecimiento. Esta sección sirve (ara e)iminar e) com(onentem?s (esado de) va(or ascendente ' enri:uecer e) (roducto )i0ero.!a (osición de )a torre (or de-ajo de )a a)imentación; se denomina sección dea0otamiento ' sirve (rinci(a)mente (ara e)iminar o a0otar e) com(onente )i0ero de)):uido descendente@ (urificando e) (roducto de) fondo.

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Gorno :uemador 14; 2%,n CA!ENTAD#R "#R C#&,TI#N o 0enera) mente deacero con ais)amiento interior de )adri))os refractarios. !a sección de convección sesitLa en )a (arte su(erior ' se0uidamente se monta )a c>imenea. !os tu-os de )asección de radiación se montan a )o )ar0o de )as (aredes ' )a ))ama se 0enera atravs de unos :uemadores


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Este ti(o de >orno; junto con )os >ornos vertica)es; es e) m?s difundido. Es unaevo)ución de) ti(o b-oB; como en ); )os tu-os de )a ona de radiación son>orionta)es; su ()anta es rectan0u)ar; tienen una c?mara de com-ustión cu'aa)tura es a(roBimadamente 1;% a 2;% veces )a anc>ura.

• !os tu-os se co)ocan a )o )ar0o de )as (aredes )atera)es 'de) tec>o de) >orno@ )os :uemadores; situados en e) sue)o; dan su ))amadiri0ida >acia )o a)to.

• !a ona de convección se constru'e inmediatamente so-re )a c?mara decom-ustión ' )a sa)ida de >umos se eri0e directamente so-re e) >orno.

• !a c>imenea es; en 0enera); inde(endiente de) >orno.

• En a)0unos casos; e) >a tu-u)ar se co)oca en e) ()ano aBia) de) >orno; ')os :uemadores se sitLan >orionta)mente en )as (aredes )atera)es.

Página 9>


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>tt(8UUU.inevid.com21312>ornodeconveccion.>tm)REACT#R 6!,J# "IT#N DE !ECG# 6!,IDIXAD# R1% R3enera)idadesE) fenómeno de )a f)uidiación se da a (artir de) f)ujo de un f)uido o com(uesto (or (artcu)as só)idas; a medida :ue e)

f)ujo se incrementa )as (artcu)as son e)evadas )evemente ' dejan de estar en(ermanente contacto unas con otras; )o0rando un efecto fina) de mec)a donde sefavorece e) contacto entre )as fases (resentes; 0enerando en e) sistemareaccionante a)ta conversión ' eficiencia.

Página 1//

http://www.inevid.com/2013/12/horno-de-conveccion.htmlhttp://www.inevid.com/2013/12/horno-de-conveccion.html


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!as (rinci(a)es ventajas de )a f)uidiación consisten en :ue e) só)ido est?vi0orosamente a0itado (or e) f)uido :ue circu)a a travs de) )ec>o; ' )a mec)a de)os só)idos ase0ura :ue no eBisten (r?cticamente 0radientes de tem(eratura en e))ec>o aun con reacciones fuertemente eBotrmicas o endotrmicas. E) movimientode )os só)idos tam-in da )u0ar a e)evadas ve)ocidades de transmisión de ca)or

>acia )a (ared o )os tu-os de refri0eración sumer0idos en e) )ec>o. Adem?s d

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