martes, 10 de junio de 2014

Aplicación de Softwares (Chemsep y SuperPro) en colomunas de destilación.


Tomado de : Repsol.com

Destilación.
                                                                                                         Tomado de:Ingenieriaquimica.org

Proceso físico de separación de dos o más substancias líquidas, con Puntos de ebullición distintos entre si. Cuando una mezcla de líquidos se lleva a la ebullición, el vapor que se desprende está constituido en su mayor parte por aquellos componentes cuyos puntos de ebullición son más bajos, es decir, por los más volátiles.

Usos

La destilación puede ser usada para una variedad de propósitos en la industria alimenticia. Sin embargo, por lejos, el uso más importante de la destilación es la producción de alcohol puro para la elaboración de bebidas espirituosas, como el whisky y la ginebra. Si bien el alcohol puede producirse por                   fermentación natural, no se produce en las cantidades requeridas; la destilación acelera el proceso substancialmente. Por el contrario, la destilación también es usado en la elaboración de bebidas no alcohólicas; el proceso elimina el alcohol de la bebida.

Tomado de: MAtevid

 

 

Herramientas  para simular diferentes procesos de destilación: 

ChemSep.


Es un simulador de la columna de destilación, absorción, y las operaciones de extracción. Combina el modelo de columna de etapa de equilibrio clásico con un modelo de no equilibrio columna (basado en la frecuencia) en una interfaz sencilla e intuitiva. Esta compuesto por un máximo de 40 componentes y 300 etapas de equilibrio utilizando una base de datos que abarca 400 + productos químicos.
 Para descargar este herramienta : http://www.chemsep.com/ 
Tomado de : CAChemEorg.

SuperPro Designer.


facilita el modelado, evaluación y optimización de procesos integrados en una amplia gama de industrias (farmacéutica, biotecnología, Especialidad Química, Alimentos, Bienes de consumo, procesamiento de minerales, la microelectrónica, la purificación de agua, tratamiento de aguas residuales, control de contaminación atmosférica, etc.) La combinación de modelos de operación ambientales de fabricación y en el mismo paquete permite al usuario diseñar simultáneamente y evaluar los procesos de tratamiento al final de la tubería de producción y la reducción de residuos y la práctica a través de la prevención de la contaminación, así como el control de la contaminación.
Material de apoyo: Guia SuperPro


Tomado de : Intelligenlnc.

Aplicación para el PFC (Proyecto Final del Curso) de estas herramientas.

Se planteo un ejercicio como actividad final para la asignatura de Operaciones de transferencia de masa, en la cual se solicito la utilización de estas herramientas para la simulación y posterior análisis de un proceso de destilación etanol agua. Ver . ( problema sugerido ).

Información Relevante sobre la destilacion etanol agua.  

En química, la destilación azeotrópica es una de las técnicas usadas para romper un azeótropo en la destilación. Una de las destilaciones más comunes con un azeótropo es la de la mezcla etanol-agua. Usando técnicas normales de destilación, el etanol solo puede ser purificado a aproximadamente el 95%. Una vez que se encuentra en una concentración de 95/5% etanol/agua, los coeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales, entonces la concentración del vapor de la mezcla también es de 95/5% etanol/agua, por lo tanto las destilaciones posteriores son inefectivas. Esto es llamado Alcohol neutro (superior al 93%) puesto que tiene como características ser incoloro, inodoro e insípido. Algunos usos requieren concentraciones de alcohol mayores, por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolina. Por lo tanto el azeótropo 95/5% debe romperse para lograr una mayor concentración.

En uno de los métodos se adiciona un material agente de separación. Por ejemplo, la adición de benceno a la mezcla cambia la interacción molecular y elimina el azeótropo. La desventaja, es la necesidad de otra separación para retirar el benceno. Otro método, la variación de presión en la destilación, se basa en el hecho de que un azeótropo depende de la presión y también que no es un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas, sino el punto en el que los coeficientes de actividad se cruzan. Si el azeótropo se salta, la destilación puede continuar. Para saltar el azeótropo, el azeótropo puede ser movido cambiando la presión. Comúnmente, la presión se fija de forma tal que el azeótropo quede cerca del 100% de concentración, para el caso del etanol, éste se puede ubicar en el 97%. El etanol puede destilarse entonces hasta el 97%. En la práctica, se destila a un poco menos del 95,5%. El alcohol al 95,5% se envía a una columna de destilación a una presión diferente, desplazándose el azeótropo a una concentración menor, tal vez al 93%. Ya que la mezcla está por encima de la concentración azeotrópica para esa presión, el etanol podrá ser destilado a concentraciones superiores, incluso a etanol prácticamente puro.


                      Tomado de : Rodas.us.es
  Las graficas anteriores
son dos formas de azeotropos que se pueden presentar en la naturaleza  de punto de alta presión y punto de baja presión.

 

Métodos y Resultados del PFC.  

 Se utilizaron las herramientas de Chemsep y SuperPro para simular el ejercicio antes sugerido, con el fin de variar los parámetros de la Calidad en la zona de entrada (Q),estimar valores económicos del proceso.

Archivo Chemsep:

 Simulacion Chemsep 

 

Archivo Superpro:

Análisis económico por SuperPro 

 

  • Como parte complementaria se realizo una revisión literaria para darle soporte al estudio echo, la cual se presenta a continuación:

     

Artículos científicos 

  

  •   Se muestra un trabajo escrito el cual es el compendio de todo lo anterior, para ayudar al entendimiento de este tema.

     

    Trabajo escrito. 

 

 

 

 

 

 

 

  

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