Optimizacion de columnas de destilacion

3296 palabras 14 páginas
Ha de separarse metanol de agua por destilación, tal como se indica: la alimentación contiene 14460mol/hr de metanol y 10440mol/hr de agua; la columna opera a presión de diseño óptima. Se desea en el domo 99% moles de metanol y en el fondo 98% moles de agua. La alimentación esta subenfriada, de forma que q=1.12
El diseño del sistema depende del valor de la razón de reflujo, R. Para optimizar el costo de operación en este sistema, se requiere obtener la razón de reflujo que proporciona el costo anual mínimo de la siguiente función objetivo:
Costo anual=Costo de los equiposn+costo anual de servicios;
Donde n=10 años (vida del proyecto)
Acote la búsqueda entre R=1.01 y R=2
Use el método de la Sección dorada para encontrar el óptimo que
…ver más…
Asimismo, como el factor de presión es inferior a 150 psi (14.7 psi), Fp=0. El área de los intercambiadores se encuentra en el intervalo comprendido entre 100 a 500 ft2 y suponiendo que el material de la coraza/tubo es de acero inoxidable/acero inoxidable, Fm=3.10.
Para calcular el costo de los servicios:
Hervidor:
Q=mλ ∴ m=Qλ
Costo del vapor=m$añom
Donde: Q→BTUhr ; λ→BTUlb; m→lb/hr

Condensador:
Q=mCp∆T ∴ m=QCp∆T
Costo de agua de enfriamiento=m$añom
Donde: Q→BTUhr ; Cp→BTUlb ℉; m→lbhr; ∆T→℉

Para la iteración I. El procedimiento a seguir fue el siguiente: 1. En este problema en particular, Xl=1.01 y Xu=2. Calculamos el valor dorado y con él, X1 y X2: d=5-122-1.01=0.6118 X1=1.01+0.6118=1.6218 X2=2-0.6118=1.3882

2. Con los datos obtenidos en el simulador Aspen Plus, se calcula el diámetro y altura de la columna y las áreas de los condensadores.
Para X1:
Dc=4π*114.461.62+122.23382731P13600121 ft0.3048m=2.282 ft
Hc=0.61150.70+4.271 ft0.3048m=56.88ft
Ahervidor=88136780(46.99)=234.44 ft2
Acondensador=870101100(35.30)=246.48 ft2

Para X2:
Dc=4π*114.451.388+122.23382731P13600121 ft0.3048m=2.178 ft
Hc=0.61160.70+4.271 ft0.3048m=59.74ft
Ahervidor=82617880(58.13)=177.66ft2
Acondensador=816847100(35.30)=231.39 ft2

3. Los valores obtenidos se usan para calcular el

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