Ejercicio 4 Secuencias de trenes de separacion 11232020

Ejercicio 4 Secuencias de trenes de separacion 11/23/2020 054402 Design & Analysis II 1

Example 1: . La corriente de alimentacion tiene la siguiente composicion Numero de especie 1 2 3 4 11/23/2020 especie Etano Propano 1 -Buteno n-Butano 054402 Design & Analysis II 2

n n Se necesita separar esta mezcla en los compuestos puero. Se va a estudiar el uso de dos tipos de separadores. 1. Destilacion ordinaria. 2. Destilacion extractiva con furfural. Los ordenes de seapacion son: : Tipo de Separador Numero de especies I II 1 1 2 2 3 4 4 3 5 11/23/2020 054402 Design & Analysis II 3

a. Determinar el numero de posibles secuencias de separacion. b. Que separaciones no se permitirian para reducir el numero de secuencias posibles? 11/23/2020 054402 Design & Analysis II 4

Solucion (a) Para determinar el numero de soluciones posibles , usar Eqs. (5. 7) and (5. 8). Combinando Eqs. (5. 7) and (5. 8), el numero de secuencias posibles es, 11/23/2020 054402 Design & Analysis II 5

(b) Para una destilacion ordinaria, la volatilidad relativa aproximada, a entre especies adyacentes es la siguiente a 150 o. F: 11/23/2020 Pares binarios adyacentes a a 150 o. F: C 2 /C 3 /1 -C 4= /n. C 4 2. 6 2. 45 1. 18 054402 Design & Analysis II 6

Ref: Souders (1964) 11/23/2020 054402 Design & Analysis II 7

De la figura 5. 3, se prohibe el uso de desilacion extractiva cuando a>2 para una destilacipon ordinaria. Por lo que hay que prohibir el uso de la destilacion extractiva para las corrientes: C 2/C 3 C 3/1 -C 4= C 3/n. C 4(a=2. 45 x 1. 18=2. 89) Los unicas corrientes que se consideraran para la destilacion extractiva son las que involucran n. C 4/1 -C 4= y 1 -C 4=/furfural C 2 C 3 1 -C 4= n-C 4 11/23/2020 C 3 1 -C 4= n-C 4 054402 Design & Analysis II 1 -C 4 n-C 4= 8

C 2 C 3 1 -C 4= n-C 4 C 2 C 3 n-C 4= 1 -C 4 Furfural 11/23/2020 n-C 4 1 -C 4= Furfural C 2 C 3 n-C 4 1 -C 4= Furfural 054402 Design & Analysis II 1 -C 4= Furfural 9

Ejemplo 2: • Una mezcla de benceno, tolueno and bifenilo necesita separarse. El punto de ebullicion de los 3 componentes son: 80. 1 o. C, 110. 8 o. C, y 254. 9 o. C, respectivamente. • Sugerir posibles separaciones para esta mezcla. Seleccionar la secuencia mas apropiada parfa cada uno de los dos casos de la tabla. • Simular las dos secuencias que sugiera usando HYSYS, para producir cada uno de los 3 componentes con m 99% de pureza. 11/23/2020 Caso Benceno Tolueno Bifenilo 1 10% 80% 2 10% 60% 30% 054402 Design & Analysis II 10

Case 1 11/23/2020 054402 Design & Analysis II 11

Case 2 11/23/2020 054402 Design & Analysis II 12