Destilación Multicomponente Aspen Plus
Páginas: 6 (1461 palabras)
Publicado: 25 de octubre de 2012
DESTILACION MULTICOMPONENTE
JAVIER ADOLFO BERMUDEZ ROJAS
CODIGO: 2050908
PROFESORA:
DEBORA NABARLATZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
BUCARAMANGA – SANTANDER
2012
TALLER: DESTILACION MULTICOMPONENTE
1) Se desea destilar una mezcla de hidrocarburos con una composición molar de 0.06 iso-butano, 0.17 n-butano (clave liviano), 0.32 iso-pentano (2-metilbutano) (clave pesado) y 0.45n-pentano. La alimentación entra en el punto de burbuja a 3 atm. Se quiere recuperar el 95% del clave pesado en el residuo y el 95% del clave liviano en el destilado. Se desea determinar:
1.1. Las composiciones de destilado y residuo
1.2. El número mínimo de platos
1.3. El reflujo mínimo
1.4. La relación de reflujo óptima
1.5. El número de platos ideales
1.6. El plato de alimentaciónGrafique además, como función del % de recuperación del clave liviano en el destilado (varíe este último de 90 a 99%):
1.7. El número de platos ideales
1.8. La relación de reflujo óptima
1.9. El producto DxD para cada uno de los componentes
Para le realización de este taller se usó el programa de simulación Aspen Plus V7.1.
Se procede a especificar las condiciones de la torre dedestilación. Primero definimos los componentes de la alimentación:
Lo siguiente es especificar el modelo base y las propiedades del método a usar. Para escoger se utilizó el asistente de selección, el cual nos recomienda en primer lugar Peng-Robinson.
Especificamos la corriente de alimentación con una base de cálculo de 100 kmol/s . Se especifica la presión de 3 atm y que entra la alimentación comoliquido saturado (fracción de vapor = 0). Y se especifica las fracciones molares de los componentes en la alimentación.
A continuación especificamos la columna con el número de platos = 29 para tener una aproximación inicial. Introducimos los componentes claves ligero (n-butano) y clave pesado (isopentano) y la presión a la cual trabajaran el condensador y el rehervidor (3 atm).
Lepedimos al programa que realice unos cálculos adicionales. En donde generará una tabla de relación de reflujo vs número de etapas teóricas.
Después de esto el programa ya está listo para correr, arrojando los siguientes resultados.
En donde acá podemos leer el reflujo mínimo y el número mínimo de platos:
Rmin=2.25521369 kmols
Nmin=7.23620767
En la partede Stream Results podemos leer las composiciones de destilado y fondos.
En donde tenemos:
Alimentación
C4H10-01=Isobutano =6.0 kmols
C4H10-02=N-Butano clave liviano=17.0 kmols
C5H12-01=Isopentano clave pesado=32.0 kmols
C5H12-01=N-Pentano =45.0 kmols
Destilado
C4H10-01=Isobutano =5.940119 kmols
C4H10-02=N-Butano clave liviano=16.15 kmolsC5H12-01=Isopentano clave pesado=1.6 kmols
C5H12-01=N-Pentano =0.5443068 kmols
Fondos
C4H10-01=Isobutano =0.0598806 kmols
C4H10-02=N-Butano clave liviano=0.85 kmols
C5H12-01=Isopentano clave pesado=30.40 kmols
C5H12-01=N-Pentano =44.45569 kmols
Todavía necesitamos hallar la relación de reflujo óptima y el número de platos ideales. Para no utilizar números al azar utilizaremos laCorrelación de Gilliland.
Primero hallaremos la relación de reflujo óptima utilizando la siguiente correlación:
RoptRmin=1.6-Y6.5.X-7.5+1.6
Donde
Y=∝CL1.0614∝CL-0.4175
X=log10xCLxCPD. xCPxCLW.xCLxCPF0.55(∝CL)
∝CL= volatilidad relativa del clave ligero respecto al clave pesado.
xCL=fracción molar del clave ligero en el destilado (D), fondos (W) y alimentación (F).xCP=fracción molar del clave pesado en el destilado (D), fondos (W) y alimentación (F).
Necesitamos ahora hallar la volatilidad relativa ∝CL, para esto utilizaremos los nomogramas de Priester para hidrocarburos.
∝CL=KN-ButanoKIsopentano
Para leer los K necesitamos una temperatura y una presión, en este caso de la alimentación; el programa Aspen Plus V7.1 nos arroja que la...
JAVIER ADOLFO BERMUDEZ ROJAS
CODIGO: 2050908
PROFESORA:
DEBORA NABARLATZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
BUCARAMANGA – SANTANDER
2012
TALLER: DESTILACION MULTICOMPONENTE
1) Se desea destilar una mezcla de hidrocarburos con una composición molar de 0.06 iso-butano, 0.17 n-butano (clave liviano), 0.32 iso-pentano (2-metilbutano) (clave pesado) y 0.45n-pentano. La alimentación entra en el punto de burbuja a 3 atm. Se quiere recuperar el 95% del clave pesado en el residuo y el 95% del clave liviano en el destilado. Se desea determinar:
1.1. Las composiciones de destilado y residuo
1.2. El número mínimo de platos
1.3. El reflujo mínimo
1.4. La relación de reflujo óptima
1.5. El número de platos ideales
1.6. El plato de alimentaciónGrafique además, como función del % de recuperación del clave liviano en el destilado (varíe este último de 90 a 99%):
1.7. El número de platos ideales
1.8. La relación de reflujo óptima
1.9. El producto DxD para cada uno de los componentes
Para le realización de este taller se usó el programa de simulación Aspen Plus V7.1.
Se procede a especificar las condiciones de la torre dedestilación. Primero definimos los componentes de la alimentación:
Lo siguiente es especificar el modelo base y las propiedades del método a usar. Para escoger se utilizó el asistente de selección, el cual nos recomienda en primer lugar Peng-Robinson.
Especificamos la corriente de alimentación con una base de cálculo de 100 kmol/s . Se especifica la presión de 3 atm y que entra la alimentación comoliquido saturado (fracción de vapor = 0). Y se especifica las fracciones molares de los componentes en la alimentación.
A continuación especificamos la columna con el número de platos = 29 para tener una aproximación inicial. Introducimos los componentes claves ligero (n-butano) y clave pesado (isopentano) y la presión a la cual trabajaran el condensador y el rehervidor (3 atm).
Lepedimos al programa que realice unos cálculos adicionales. En donde generará una tabla de relación de reflujo vs número de etapas teóricas.
Después de esto el programa ya está listo para correr, arrojando los siguientes resultados.
En donde acá podemos leer el reflujo mínimo y el número mínimo de platos:
Rmin=2.25521369 kmols
Nmin=7.23620767
En la partede Stream Results podemos leer las composiciones de destilado y fondos.
En donde tenemos:
Alimentación
C4H10-01=Isobutano =6.0 kmols
C4H10-02=N-Butano clave liviano=17.0 kmols
C5H12-01=Isopentano clave pesado=32.0 kmols
C5H12-01=N-Pentano =45.0 kmols
Destilado
C4H10-01=Isobutano =5.940119 kmols
C4H10-02=N-Butano clave liviano=16.15 kmolsC5H12-01=Isopentano clave pesado=1.6 kmols
C5H12-01=N-Pentano =0.5443068 kmols
Fondos
C4H10-01=Isobutano =0.0598806 kmols
C4H10-02=N-Butano clave liviano=0.85 kmols
C5H12-01=Isopentano clave pesado=30.40 kmols
C5H12-01=N-Pentano =44.45569 kmols
Todavía necesitamos hallar la relación de reflujo óptima y el número de platos ideales. Para no utilizar números al azar utilizaremos laCorrelación de Gilliland.
Primero hallaremos la relación de reflujo óptima utilizando la siguiente correlación:
RoptRmin=1.6-Y6.5.X-7.5+1.6
Donde
Y=∝CL1.0614∝CL-0.4175
X=log10xCLxCPD. xCPxCLW.xCLxCPF0.55(∝CL)
∝CL= volatilidad relativa del clave ligero respecto al clave pesado.
xCL=fracción molar del clave ligero en el destilado (D), fondos (W) y alimentación (F).xCP=fracción molar del clave pesado en el destilado (D), fondos (W) y alimentación (F).
Necesitamos ahora hallar la volatilidad relativa ∝CL, para esto utilizaremos los nomogramas de Priester para hidrocarburos.
∝CL=KN-ButanoKIsopentano
Para leer los K necesitamos una temperatura y una presión, en este caso de la alimentación; el programa Aspen Plus V7.1 nos arroja que la...
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