Taller 3 Estrategia (Marcela -Pilar)

7/23/2019 Taller 3 Estrategia (Marcela -Pilar)

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Universidad Católica del Norte _________________________________________________________________________

Universidad Católica del NorteFacultad de Ingeniería y Ciencias GeológicasDepartamento Ingeniería Química

Profesor : Abel einoso!Alumnos : "arcela "orata #!

#ilar "u$o% #!Carrera : Ing! Civil Química

Antofagasta, 11 Diciembre de 2006.

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&strategias en el C'lculo de #rocesos1




INDICE

INDICE!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(

E!"#EN!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)IN$%D"CCI&N!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*$ema 1: esolución de ecuaciones de nivel de procesos!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!+$ema 2: ,íntesis de #rocesos!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! +$ema ': ,íntesis de redes de intercambiadores de calor!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)+C%NC("!I%NE!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*)

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E!"#EN

&ste in-orme consta de tres temas!

.ema /0 ,íntesis de los caminos de reacción!

.ema (0 ,íntesis de procesos! .ema )0 ,íntesis de redes de intercambiadores de calor!

1a síntesis de caminos de reacción consiste en anali%ar y discutir lareali%ación de las etapas de síntesis en el proceso de obtención de detergentesa partir del petróleo del capitulo 2 del libro guía udd3 #o4er y ,iirola!

1a síntesis de procesos consiste en resolver cinco tipos de e5ercicios0

Síntesis de caminos de reacción. A6uí se generar' .itanio puro porcloración!

Distribución y asignación de especies! #roceso de obtención de sodac'ustica con un espesador7decantador3 para lo cual se 8i%o unbalance de materiales determinando así la cantidad de soda c'usticaproducido3 y se comparo con otro proceso tambi9n de obtención desoda c'ustica!

Tecnología de separación! obtención del plomo:%inc por medio de;otación ,e estudio el caso de la ;otación3 estudiando laspropiedades e<plotadas para producir la separación!

Selección de tareas de separación. =btención del detergente comoingrediente activo a trav9s de la sul-onación del >eros9n3 cloro3 'cido

sul-?rico y el benceno3 e<plotando la propiedad de volatilidad 6uepresenta cada compuesto en las reacciones correspondientes y8aciendo una comparación con el proceso industrial!

Integración de Tareas. A6uí se vio la re@nación del a%?car y el costo6ue tiene el tratarla con -río o calor!

,íntesis de redes de intercambiadores de calor! Consiste en en-riar trescorrientes calientes y calentar tres corrientes -rías3 obteni9ndose la red deintercambiadores de calor 6ue optimice la integración energ9tica!

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IN$%D"CCI&N

&l presente in-orme3 trata sobre la síntesis de procesos y la síntesis deredes de intercambiadores de calor!

1a ,íntesis de #rocesos3 consiste en la invención de procesos alternativos6ue satis-agan necesidades a priori y 6ue se 8an originado de una necesidad8umana! &l ob5etivo de este tema es generar una descripción inicial de unproceso 6ue tenga una alta posibilidad de generar un sistema comercialmentee<itoso en su dise$o y posterior construcción! #ara el desarrollo de este temase utili%ó un m9todo patrón!

/ ,íntesis de los caminos de reacción!( Balance de materiales y asignación de especies!

) .ecnología de separación!* ,elección de las tareas de separación!+ Integración de tareas!

/!: ,íntesis de los caminos de reacción0 &n esta etapa se estudia los di-erentescaminos de reacción 8asta llegar al producto @nal!

(!: Distribución y asignación de especies0 &n esta etapa se determinar' elitinerario 6ue seguir' cada especie partiendo desde sus -uentes para llegar asu destino y asignar parcialmente o totalmente las diversas especies adi-erentes destinos!

)!: .ecnologías de separación0 &sta etapa se centra en los problemas deseparación donde en -orma económica se deben crear los dispositivos en loscuales los materiales son sometidos a cambios dr'sticos y diversos3 estosdispositivos se escogen e<aminando las propiedades -ísicas y 6uímicas3poniendo atención a a6uellos 6ue provo6uen grandes di-erencias en sucomportamiento!

*!: ,elección de las tareas de separación0 &n esta etapa se determinan lasoperaciones unitarias 6ue se van a reali%ar3 los e6uipos 6ue se usaran y lamanera en 6ue estos estar'n dispuestos3 en concordancia con las propiedades!

+!: Integración de tareas0 &n esta etapa se incorporaran operaciones unitarias

au<iliares3 se anali%a la -orma de integrarlas entre ellas y con las del producto@nal!

&l ,inteti%ar una ed de Intercambiadores de Calor3 en donde el ob5etivode esta red de intercambiadores de calor es en-riar tres corrientes calientes ycalentar tres corrientes -rías3 es minimi%ando el uso de vapor3 agua deen-riamiento y salmuera!

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$ema 1:

&n este capitulo aplicaremos los principios de los procesos dedescubrimientos del desarrollo en parte de la tecnología de convertir el aceiteen detergente! No se aplicaron ideas nuevas3 se traba5ar' con ideas 6ue ya se

conocen! 1a atención se en-ocar' en el problema de convertir la -racción de>eros9n del crudo de un material intermedio 8asta 8idrocarbonos clor8idratosel cual se esmera en una gran campa$a de detergente! &n esta sección nos-amiliari%aremos con la estructura de proceso en la cual vamos a innovar! &lingrediente activo en los detergentes son especialmente dise$ados a partir dealteraciones en las propiedades de las mol9culas del agua 5unto con este aceiteen la inter-ase! 1a super@cie activa de cada mol9cula son estructuras 6uetienen parte mol9cula soluble de aceite y parte de agua soluble! 1a parte delaceite soluble en la super@cie disuelve todos los aceites y las grasas y la partedel agua soluble disuelve el agua3 por lo tanto se puede solubili%ar el aceite ylas grasas

&l ,=)Na es uno de los m's comunes super@cies de mol9culas 6ue sonusadas en la me%cla de detergentes!

()(

lub

3

lub

662512 cenosulfadodecilben sodio NaSO H C H C

aguaenle so ser atendiente salada parte

aceiteenle so ser atendiente

nohidrocarbo Parte

+−

&stas super@cies no son encontradas de -orma natural en la naturale%a sino 6ue tienen 6ue ser construidas a partir de material disponible3 en este casoel petróleo!

1a @gura 2!/:/ muestra la aceptación de la me%cla de detergentes delimpie%a con otro agente 6ue se conoce! 1a tabla 2!/:/ presenta la composiciónde distintos tipos de me%clas! &n /E sobre +EEE billones de libras dedetergente -ueron usados en estados unidos3 y la producción de la capacidadtípica de la síntesis de detergente para producir este proceso -ue alrededor de/EE mil millones de libras7a$o! 1as metas de costo de algunas empresas es deE!( dólares7libras de detergente producido esto nos da una idea de laproducción de costo 6ue involucra este tipo de detergente!

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1a 6uímica da un acceso conveniente a un material sin precio alguno6ue es directamente obtenido! Una reacción en cadena comien%a con elclor8idrato de >eros9n para producir clor8idrato de carbono! &l clor8idrato decarbono es usado para atacar la mol9cula de >eros9n 8acia el benceno! &steproducto luego es sul-atado para atacar el ion soluble de agua y el producto esneutrali%ado para -ormar un poco la super@cie!

O H SO H C H C SO H H C H C

nSulfonació

HCl H C H C H C Cl H C

bencenoconacción

HCl Cl H C Cl H C

Kerosenedel Cloración

r Catalizado

luz

2366251242662512

662512662512

251222612

)()(

:

)(

:Re

:

+ → +

+ → +

+ → +

−

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&l uso e<cesivo de los detergentes puede causar seriamente problemasecológicos ya 6ue eventualmente la producción anual son + billones de libras alaumento de traba5o utili%a alrededor de los recursos del agua 6ue e<iste! &simportante 6ue las super@cies sean puras y activas para 6ue no produ%can

tanto da$o al ecosistema! 1as mol9culas deben ser biodegradables para 6uesean inocuos! 1a pro8ibición del uso de los detergentes podría causar seriose-ectos en la salud p?blica! #ara alterar las mol9culas en su comportamientoregular es ra%onable cambiar el curso de la acción!

&n este capítulo e<aminaremos el desarrollo de la tecnología paraconvertir al decano a una mol9cula menor de 8idrocarburo 8asta elclorodecano3 el cual puede ser usado para construir un blo6ue durante laconstrucción de largas mol9culas3 tales 6ue la super@cie de estas mol9culassean discutidas en esta sección! 1a síntesis para la reacción en secuencia alo5aespecies y las tareas de selección son dominadas en este tipo de problemas!,e mostrar' como dos o tres promisorios procesos son aislados cerca de un

millón de procesos alternativas!).2 eacci*n en cadena

&l monoclorodecano no est' disponible en la e<tensa naturale%a de losproductos3 sin embargo es usado en la construcción de la super@cie de todaslas mol9culas3 debe ser sinteti%ado desde un material 6ue sea realmentedisponible para su uso! Como las ventas de detergente est' medida enc9ntimos7lb3 la producción de clorodecano estar' medida a trav9s dec9ntimos7lb! Debemos encontrar 6ue la 6uímica 6ue nos da e<ceso para tale<tensiva materia prima

&l monoclorodecano consiste en una larga cadena de 8idrocarburos conun 'tomo de cloro atado al @nal!

)(2110 ecanomonoclorod Cl H C

1as -uentes comunes de la mol9cula de cloro son a trav9s de la mol9culade cloruro Cl( y del 'cido clor8ídrico Cl! Fuentes de 8idrocarbonos sonnormalmente el decano C/E((3 el deceno C/E(E3 y el decanol C/E((=! 1areacción en cadena nos da acceso a este tipo de materiales incluyendo lossiguientes0

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O H Cl H C HCl OH H C

Paso

Cl H C HCl H C

Paso

HCl Cl H C Cl Cl H C

reaccióndeocael con

HCl Cl H C Cl H C

Paso

r catalizado

Luz

221102110

21102010

2201022110

211022210

:3

:2

min

:1

+→+

→ +

+→+

+ → +

.odas estas reacciones en serie nos produce la mol9cula3monoclorodecano3 o "CD3 6ue la llamaremos así en adelante! Debemose<aminar tambi9n el en-o6ue económico de las di-erencias esenciales de laproducción de detergente! 1a tabla 2!(:/ nos da el costo típico de losmateriales!

Notamos 6ue e<iste una gran di-erencia en el costo del decano 6ue el del

8idrocarbono! 1a di-erencia es cercana a un -actor de ) dominado por larelativa pe6ue$a di-erencia de la -uente de obtención de la mol9cula decloruro!

1a tabla 2!(:( resume el total de los costos de los reactantes paradistintas reacciones en serie! #or supuesto la economía de las reacciones enserie es basada en la suposición de una parte de la reacción se puede suprimiren la reacción en serie n?mero /3 por lo 6ue se prev9 una conversióninnecesaria del monoclorodecano en el diclorodecano!

Basado en esta economía preliminar la conversión3 la directa cloracióndel decano se destaca de las otras reacciones en serie3 los materiales 6ue son

dos veces e<cesivos en este tipo de rutas!

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$ema 2: ,íntesis de #rocesos!

Ejercicio 2:Síntesis de caminos de reacción.

Titanio Puro por Cloración.

1a cloración es un proceso aplicado a la metalurgia e<tractiva para lae<tracción de metales en -orma de cloruros a partir de minerales de ba5a ley!Este hecho form l bse !r "ue un n#mero $e !rocesos recu!eren los metles $e sus

minerles%

En el !roceso mostr$o continuci&n' rutilo' un minerl $e titnio' es bri"uete$ocon coe cloro $irectmente en un rector $e lecho flui$is$o% En el rector' el titnio

otros metles se con*ierten sus cloruros' "ue son *ol+tiles%

2422 2 COTiCl C Cl TiO +→++

El mteril *ol+til es sc$o $el rector se !, con fr-o' .i/l 4 l-"ui$o% n

mecl $e e/l3 s&li$o .i/l4 se recu!er !r un !urificci&n $icionl% etermine ls

tonel$s $e coe $e cloro necesit$os !r !rocesr 1 tonel$ $e rutilo' ls tonel$s$e .i/l4 !ro$uci$s%

Algunas de las aplicaciones del titanio es en la industria de procesoen la -abricación de bombas3 depósitos3 reactores 6uímicos3 columnas de-raccionamiento3 etc!

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Solución.

1a reacción involucrada es0

2422 2 COTiCl C Cl TiO +→++

Balance de materiales!

Una conversión del /EEH!

E TiOS CO

E TiOS TiCl

E TiOS C

E TiOS Cl

)()(

)()(

)()(

)(2)(

22

24

2

22

η η

η η

η η

η η

=

=

=

=

Base de calculo /EEE ton de mineral!

Tonm

Tonm

Tonm

siduo

MetalesOtros

TiO

⋅==

⋅==

⋅==

⋅

808%01000

202%01000

9009%01000

Re

2

Balance en moles!

mol Ton

mol Ton

mol Ton

mol Ton

mol Ton

C

CO

TiCl

Cl

TiO

−⋅=

−⋅=

−⋅=

−⋅==

−⋅==

27%11

27%11

27%11

53%2227%112

27%1188%79

900

2

4

2

2

η

η

η

η

η

Especie P.M(Ton/Ton-Mol)

2TiO !22

2Cl E!

4TiCl /2!2

2CO **

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Composición de RutiloEspecie racción en masa

.i=(

=tros metalesesiduo

E!EE!E(E!E2




Balance en masa

TonmTonm

Tonm

Tonm

C

CO

TiCl

Cl

⋅=⋅=

⋅=⋅=

⋅=⋅=

⋅=⋅=

24%1351227%1188%4954427%11

69%213768%18927%11

38%15979%7053%22

2

4

2

Nos piden la cantidad de cloro y co6ue necesito para procesar / .on de .i=( ylas toneladas de .iCl*! producidas!#or lo tanto como nos dimos una base de c'lculo de /EEE ton3 necesitamossaber a8ora para / ton!

2

775'1

1

38'1597

9001

2

2

Cl deTon

m

m

Cl

TiO

⋅⋅⋅=

=→=

C deTon

m

m

C

TiO

⋅⋅⋅=

=→=

15'0

1

24'135

90012

438'2

1

69'2137

9001

4

2

TiCl deTon

m

m

TiCl

TiO

⋅⋅⋅=

=→=

#ara / ton de mineral se tiene 6ue tener0

2775'1 Cl deTon ⋅⋅⋅

C deTon ⋅⋅⋅15'0

#ara producir

438'2 TiCl deTon ⋅⋅⋅

Conclusión:

s-ntesis $e los cminos $e recci&n' se reli ni*el $e lbortorio contem!l'

el ,enerr $istintos cminos "ue lle*en hci el obeti*o En este cso' !r l obtenci&n $e

titnio !or clorci&n' se esco,i& ocu!r cloro en eceso !r !ro*echr $e obtener otros

!ro$uctos' como e/l3' $em+s $el busc$o (.i/l4)%

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Ejercicio !:

Distribución y asignación de especies.

Proceso de producción de cáustico con un espesador.

Jsta es una versión simpli@cada del proceso en el e5emplo )!): para laproducción de una solución c'ustica al 2H! ,e 8a 6uitado el segundoespesador y el agua se 8a agregado directamente al reactor! Determine el ;u5om'sico de agua y el ;u5o m'sico de producción de solución c'ustica de 2H!Comparando esta producción con la del proceso en el e5emplo )!):3 determineel porcenta5e del aumento en la producción causada por el uso del segundoespesador!

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,uo$ sch (

2

/;3

)

21'200 ton<$-

/;14'800 ton<$-

Rector

Es!es$or

o$os%

&li$os 30=

oluci&n 70=(8= c+ustico)

oluci&n/+ustic 8=




&l proceso ocurre con el siguiente camino de reacción0

3322

22

2)(

)(

2

1

CaCO NaOH CO NaOH Ca

OH CaO H CaO

r

r

+ → +

→ +

Balance de materiales por componentes en el reactor

2

2

2

21)()(

1

1

)()(

2)()(

)()(

)()(

)()(

)()(

33

33

22

22

r

r

r

r r

r

r

E CaCOS CaCO

E NaOH S NaOH

E NaCOS NaCO

E OH CaS OH Ca

E O H S O H

E CaOS CaO

+=

+=

−=

−+=

−=

−=

η η

η η

η η

η η

η η

η η

.abla resumen!

&specie " ton7ton:mol

"asa ton "oles ton:mol

CaO + /*!2EE (*O H 2 /2 /*!2EE (*

2)(OH Ca * (*!(( )(2

32CO Na /E (/!(EE (EE

NaOH *E /!EEE *EE

3CaCO /EE (E!EEE (EE

Con los datos de la @gura se tiene 6ue los sólidos son un )EH3 donde el sólidopresente a6uí es el carbonato de calcio 3CaCO !

tonm

m

m

m

m

Lodo

Lodo

Lodo

Lodo

CaCO

⋅=

=

=

=

667%66100

000%2030

100

30000%20

100

303

#ero3 en el lodo 8ay tanto sólidos como solución por lo tanto calcularemos lacantidad de solución 6ue 8ay en el lodo!

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tonm

m

m

m

Solución

Solución

Lodo

Solución

⋅=

=

=

667%46

100

667%6670

100

70

Adem's en la solución de lodo el 2H es NaOH !

tonm

m

mm

NaOH

NaOH

Solución NaOH

⋅=

=

=

733%3

08%0667%46

08%0

∴ &l agua presente en la solución del lodo es0

733%3667%462

−=O H m

tonm O H ⋅= 934%422

#ara calcular la cantidad de solución por rebalse3 se desarrolla un balance demasa en el espesador para el NaOH !

tonm

m

mm

!alseSol

!alseSol

S NaOH E NaOH

⋅=

+=

=

338%153

08%03733000%16

)()(

Re%

Re%

Como el 2H de la solución de rebalse es NaOH 3 calculamos la cantidad de NaOH !

tonm

mm

NaOH

!alseSol NaOH

⋅=

=

667%12

08%0Re%

∴ &l agua presente en la solución de rebalse es0

tonm

tonm

O H

O H

⋅=

=−=

671%140

671%140667%12338%153

2

2

∴ 1a cantidad de agua necesaria en esta producción de soda c'ustica es0

tonm T O H ⋅= 000%183)(2

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&5emplo )!):

KCu'nta agua debe ser agregada para balancear el ;u5o de materialesL

3322 2)( CaCO NaOH CO NaOH Ca +→+

2000016000200%21800%14 +→+

Del balance de materiales se obtiene 6ue0

tonm O H ⋅= 934%42)( 32 tonm NaOH ⋅= 733%3)( 3

tonmmm CaCOCaCOCaCO ⋅=== 000%20)()()( 431 333

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o$ sch (2/;

3)

21'200 ton<$-

/(;>)2

14'800 ton<$-

Rector

Es!es$or ?

o$os%&li$os 30=oluci&n 70=(8= c+ustico)

oluci&n

/+ustic 8=

Es!es$or ??

,u $e

lb$o

Recirculci&n

(ilui$)

o$os%&li$os 30=oluci&n 70=(8= c+ustico)

3

4

5

6

1

2




&n la corriente *

tonm Lodo ⋅= 667%66

tonm

m

NaOH

NaOH

⋅=

=

667%46)(

7%0667%66)(

4

4

tonmO H

⋅= 934%42)( 32

&stas son los valores 6ue se 6uiere obtener en la corriente * y para poderobtener estas cantidades debemos tantear la cantidad de agua 6ue seagregar'!

Malor asumido0 tonm O H ⋅= 000%223)( 52

Balance por componentes en el espesador II!

tonm

m

mmm

tonmm

T O H

T O H

O H O H T O H

NaOH T NaOH

⋅=

+=

+=

⋅==

934%265)(

000%223934%42)(

)()()(

733%3)()(

2

2

222 53

3

=38%1=

100934%265733%3

733%3=

=

+=

NaOH

NaOH

tonm

m

tonm

m

tonm

O H

O H

NaOH

NaOH

Solución

⋅=

−=

⋅=

=

⋅=

023%46

644667%46

644

0138%0667%46

667%46

2

2

Balance del material reciclado

tonm

m

mmm

NaOH

NaOH

NaOH NaOH NaOH

⋅=

−=

−=

089%3)(

644733%3)(

)()()(

6

6

436

023%46000%223933%42)(

)()()()(

6

4536

2

2222

−+=

−+=

O H

O H O H O H O H

m

mmmm

tonm O H ⋅= 910%219)( 62 Agua 6ue ingresa al reactor

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tonm

m

T NaOH

T NaOH

⋅=

+=

089%19)(

089%3000%16)(

=8=

100910%219089%19

089%19=

=

+=

NaOH

NaOH

∴ 1a cantidad de agua 6ue debe ser agregada al reactor para producir Na=2H es de ((E!EEE ton!

,e tantearon di-erentes valores de cantidad de agua para obtener Na= 2H3los cuales -ueron0

tonmO H

⋅= 000%100)( 52=99'15= = NaOH

tonm O H ⋅= 000%200)( 52=8'8= = NaOH

tonm O H ⋅= 000%225)( 52 =08'8= = NaOH

tonm O H ⋅= 000%223)( 52 =8= = NaOH

Conclusi*n

Al comparar estos dos procesos3 se puede decir 6ue es m's e@ciente elproceso donde se utili%an ( espesadores3 ya 6ue la producción de Na= es de/!EEE ton7día3 en cambio el proceso con un espesador nos da una producciónmenor 6ue es /( ton7día!

1a di-erencia del primer proceso con el segundo es 6ue el segundo tiene unarecirculación de una cantidad de la solución del segundo espesador3permitiendo así tener una mayor cantidad de producto deseado!

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Tecnología de separación.

E+ercicio.

Procesando mineral plomo-"inc

Un mineral de plomo:%inc contiene (*!H en peso de #b, galena3 )(!2H enpeso de n, es-alerita3 y *(!H en peso de inertes3 principalmente CaC= ) y,i=(! &l mineral valioso puede ser recuperado desde el mineral por lossiguientes procesos0 &l mineral es tami%ado y acondicionado por /E minutos3 aun p de 2 a por adición de Na (C=) m's E!) libras NaCN7ton de mineral parain8ibir la ;otación de n,! &l #b, es ;otado en celdas tipo Denver por adiciónde <antato de etilo m's una cantidad de espumante alrededor de E!E+ aceitede pino7tonelada de mineral! 1os residuos de la ;otación de #b, des8ec8oson acondicionados acomple5ando de cianuro con Cu,=* para activar el n,3 yel n, es ;otado en celdas Denver por adición de <antato de butilo como

colector! &l agua es adicionada en el n, acondicionado e incrementar la ra%ónlí6uido7sólido desde /!)) 8asta /!2! 1os resultados del proceso de ;otaciónson tabulados0

O . H,ólido ,eco#b

,n, 17,

Alimentación(*!

)(!2 /!

)#d,

concentrado

E!

E

)!* /!

*

esiduos /*!( *(!E /!)

)n,

concentrado

*!) /!/ (!E

)

esiduos (*!/ +! /!

2

a Dibu5e un diagrama de ;u5o y 8aga un balance de material completo

sobre la base de / ton seca de mineral de alimentación!

b Calcule la ra%ón de concentración y la recuperación de #b, y n,

c Calcule las toneladas de lí6uido adicionado en la celda ( por / ton de

mineral seco alimentado al proceso!

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/0 (*!H #b,

)(!2H n,

*(!H Inertes

(0 Inertes

)0 PH #b,

H n,

*0 Na(C=)

E!) lb NaCN7.on

mineral

+0 AH #b,

BH n,

CH Inertes

0 Pantato de &tilo

&spumante

0 EH #b,

)!*H n,

!H Inertes

0 Cu,=*

20 *!(H #b,

*(H n,

+)!2H Inertes

/E0 &H #b,

FH n,

GH Inertes

//0 H #b,

IH n,

RH Inertes

/(0 Agua

/)0 <antato de butilo

/*0 *!/H #b,

+!Hn,

EH Inertes

/+0 *!)H #b,

/!/H n,

*!H Inertes

Base de C'lculo0 / .on de mineral de alimentación

_________________________________________________________________________


.mi$o

.@ con$

/el$

lotcen*er

.@

con$

/el$

lotc

en*er

A

1

2

3

4

5

6

7

8

9 1

0

1

1

1

2

13

14

15

2

34

56

7

8

910

11

12

13

14

15

34

5

6

7

89

10

11

12

13

14

15

4

56

7

89

10

11

12

13

14

15

5

67

8910

11

12

13

14

15

6

7

89

10

11

12

13

14

15

7

8

9

10

11

12

1

3

1

4

1

5

8910

11

12

13

14

15

910

11

12

13

14

15

10

1112

13

141512

13

14

15

13

14

15

14

15

15




Balance de Masa en el Tamizado

/ )

(

( ) ( ) TonTonmm "nertes "nertes 426%0426%012 1 ===

( ) ( ) ( ) Tonmol

Tonmol

Ton

TonTonTonmm PbS PbS PbS 00102%0

26%239

246%0246%0246%013 1

==⇒=== η

( ) ( ) ( ) Tonmol

Tonmol

Ton

TonTonTonmm #nS #nS #nS 00337%0

44%97

328%0328%0328%013 1

==⇒=== η

( ) ( )

=+=∴ #nS

PbS TonTonmTOT

=14%57

=86%42574%0328%0246%0

3

Balance Tanque de condicionamiento !

Corriente *0

E!) lb NaCN S E!/* Tgrs!

NaCN Ton Mineral Ton NaCN Kg

NaCN Ton

Mineral Ton

KgNaCN %1008036%0%574%0

%1000

%1

%

14%0 3−⋅=

,e asume despreciable la masa de Na(C=) 6ue entra

_________________________________________________________________________


3

4

5

.mi$o




∴ ( ) ( )

=⋅+= −

"nertes

#nS

PbS

TonTonmTOT

=02%0

=13%57

=85%42

%57408036%01008036%0574%0 3

5

Balance "elda de #lotación !$

Balance %lobal$

5741%0

5741%0

687

8768765

=−+

⇒+=+⇒+=+

mmm

mmmmmmm&!'

Balance PbS$

2460%0042%090%0

4285%05741%00042%090%0

87

687

=+

=−+

mm

mmm&('

Balance )nS

3280%042%0034%0

5713%05741%0042%0034%0

87

687

=+

=−+

mm

mmm&*'

&ntonces3 tenemos ) ecuaciones y tres incógnitas3 se puede encontrarlas0

Tonm

Tonm

Tonm

%7617%0

%2377%0

%4253%0

8

7

6

=

=

=

Balance Tanque de condicionamiento (

_________________________________________________________________________


6 7

/el$

lotcen*er

5

75

85




Balance %lobal$

7617%0

7617%0

910

1091098

=−

=+⇒=+

mm

mmmmm

Se asume que la cantidad de "uS+, que entra al tanque es despreciable

Tonm %7617%010 =∴

Balance PbS$

042%003199%07617%0

042%07617%0042%0 10108

⇒=

=⇒=

E

E m E mm

Balance )nS

42%03199%07617%0

42%07617%042%0 10108

⇒=

=⇒=

$

$ m $ mm

Balance Mezclador

Si se asume que la masa de agua que ingresa es despreciable con respecto a

la masa de material que tambi-n ingresa el material que sale y su

composición es igual a la que entró.

/ntonces Tonmm %7617%01011 ==∴

Balance "elda de #lotación ($

_________________________________________________________________________


8

9

10

A

12 13

10 13

11 12




Balance %lobal$

7617%0

7617%0

131514

14151314151311

=−+

⇒+=+⇒+=+

mmm

mmmmmmm

Balance PbS$

03199%0043%0041%0

042%07617%00043%0041%0

1514

131514

=+

=−+

mm

mmm

Balance )nS

4098%0911%0059%0

538%07617%00911%0059%0

1514

131514

=+

=−+

mm

mmm

&ntonces3 tenemos ) ecuaciones y tres incógnitas3 se puede encontrarlas0

Tonm

Tonm

Tonm

%4283%0

%3308%0

%0026%0

15

14

13

=

=

=

Conclusi*n:

1a tecnología de separación para este caso es la ;otación3 el cual

permitió la separación del #lomo y el inc por medio de la adición de colectores

espumantes3 etc! #ermitiendo de esta -orma el poder separar los dos

compuestos!

1a tecnología de separación es una 8erramienta muy poderosa al

momento de separar ciertos compuestos para nuestro inter9s!

_________________________________________________________________________


13 6

/el$lotc

en*er 115

1575

1485




Selección de las tareas de separación.

Ejercicio #:

$eter%ente& 'n%rediente ctio:

&l diagrama muestra el proceso de -abricación de al>yl aryl sul-onate3 apartir de cloro3 'cido sul-?rico3 >eros9n y benceno3 este producto es un agentetenso activo 6ue permite a los detergentes solubili%ar las grasas y aceites!

#ara este proceso se desea e<aminar los procesos de separación en loscuales se basan para retirar los residuos producidos en las reacciones 6uímicasproducidas en los reactores del proceso y las 8eurísticas empleadas paraestablecer el orden de separación de las especies consideradas contaminantes!

Diagrama del proceso industrial de obtención de Al>yl Aryl ,ul-onate

&n el primer reactor c8lorinator3 el >eros9n se me%cla con cloro en línea

en un reactor del tipo enc8a6uetado 6ue opera a temperaturas de E a E Cen presencia de yodo como catali%ador produci9ndose la siguiente reacción6uímica0

HCl Cl H C Cl H C + → + 251222612

#ara 6ue la reacción se realice en un /EEH se opera con el doble de lacantidad este6uiom9trica de la reacción! _________________________________________________________________________





&n el segundo reactor Al>ylator3 el benceno se me%cla con la corrienteproveniente del reactor C8lorinator3 produci9ndose la siguiente reacción0

HCl H C H C H C Cl H C + → + 562512662512

#ara asegurar la reacción completa en este reactor3 por cada mol deCl H C

2512 proveniente del primer reactor se adicionan moles de benceno3 ype6ue$as cantidades de cloruro de aluminio como catali%ador!

#ara los @nes de este problema la etapa de -ormación del producto @nalno son de inter9s y solo nos avocaremos a las etapas anteriores del procesototal3 8asta la obtención de >eryl ben%ene re@nado!

De acuerdo al te<to se plantean dos tareas a desarrollar0

/!: Determinar la composición apro<imada de las corrientes 6ue salen

del reactor Al>ylator3 incluyendo el 'cido clor8ídrico!(!: Con las composiciones anteriormente determinadas y los datos de

los puntos de ebullición dados3 sintetice una secuencia de destilación paraseparar los materiales de las corrientes previamente determinadas y luegocomparar esta etapa con la etapa de separación en el proceso industrial!

$esarrollo del pro*lema:

Tarea +

#ara desarrollar la primera tarea decidimos traba5ar con una base de

c'lculo de /EE moles de >eros9n!

,uponiendo una reacción completa en el primer reactor de acuerdo a laecuación0

HCl Cl H C Cl H C + → + 251222612

Determinamos las siguientes composiciones0

( ) 266266 100 H C demoles H C E =η

( ) 2

266

2

2662 50

2

14100 Cl mol

H C mol

Cl mol H C demol Cl

E ==η

_________________________________________________________________________





( ) HCl mol

Cl mol

HCl mol Cl demol HCl

S 50

1

1450

2

2 ==η

( ) Cl H C mol

Cl mol

Cl H C mol Cl demol Cl H C S 2512

2

2512

22512 50

1

1450 ==η

( ) 2612

2

2612

22612 50

1

1450 H C mol

Cl mol

H C mol Cl demol H C

S ==η

De acuerdo a la temperatura de operación del primer reactor y latemperatura de ebullición de los productos de la reacción se generan doscorrientes una li6uida compuesta de 2612 H C y Cl H C 2512 e otra gaseosa

compuesta por 0"l siendo la corriente li6uida la solución madre del segundoreactor 6ue se me%cla con benceno de acuerdo a la siguiente reacción0

HCl H C H C H C Cl H C + → + 562512662512

Como se e<plica en el desarrollo del problema para 6ue la reacción serealice en un /EEH por cada mol de Cl H C 2512 proveniente del primer reactorse adicionan moles de benceno3 por lo tanto la composición de las corrientesde entrada son las siguientes0

( ) Cl H C mol

Cl mol

Cl H C mol Cl demol Cl H C

E 2512

2

2512

22512 50

1

1450 ==η

( ) 2612

2

2612

22612 50

1

1450 H C mol

Cl mol


E ==η

( ) 66

2512

66

251266 300

1

650 H C mol

Cl H C mol

H C mol Cl H C demol H C E ==η

,iendo la composición de las corrientes de salida las siguientes0

_________________________________________________________________________





( ) 2612

2

2612

22612 50

1

1450 H C mol

Cl mol


S ==η

( ) 562512

2512

5625122512562512 50

1

150 H C H C mol

Cl H C mol

H C H C mol Cl H C demol H C H C S −=

−

=−η

( ) HCl mol

Cl H C mol

HCl mol Cl H C demol HCl S 50

1

150

2512

2512 ==η

( ) 66

2512

6625126666 250

1

150300 H C mol

Cl H C mol

H C mol Cl H C demol H C demol H C S =−=η

Al igual 6ue en el caso anterior el 0"l se separa de los dem's productosen una corriente gaseosa 6ue sale del reactor debido a 6ue su punto deebullición es de V 2+ C3 considerablemente in-erior a la de los dem'sproductos de las reacciones! &n las siguientes tablas se resumen nuestrosc'lculos!

#ara el primer reactor C8lorinator tenemos0

&specie Corriente deentrada en

moles

Corrientesde salida en

moles

2Cl +E

2612 H C /EE +ECl H C 2512 E +E

HCl E +E

_________________________________________________________________________





#ara el segundo reactor Al>ylator tenemos0

&specie Corriente deentrada en

moles

Corrientesde salida en

moles

Cl H C 2512 +E E2612 H C +E +E

562512 H C H C E +E

HCl E +E

66 H C )EE (+E

De a6uí podemos discernir la abundancia de cada especie en la corrientede salida del segundo reactor 6ue es el de nuestro inter9s anali%ar0

&specie Corrientesde salida en

moles

H de cadacomponente

en lacorriente de

salidaCl H C 2512 E E

2612 H C +E E!/(+

562512 H C H C +E E!/(+

HCl +E E!/(+

66 H C (+E E!(+

"olestotales

*EE /

1a especie mas abundante es el benceno siendo el resto decomponentes de igual cantidad entre ellos!

_________________________________________________________________________





Tarea 2

,inteti%ar una secuencia de separación de estos componentese<plotando la di-erencia de puntos de ebullición entre los di-erentescomponentes de las corrientes de salida del reactor anteriormente anali%ado!

&n la siguiente tabla se incluyen la temperatura de ebullición de lasdi-erentes especies a separar0

&specie #unto deebullición en

C

2612 H C (/*

562512 H C H C (*E

HCl :2+

66 H C 2E

Como la propiedad a e<plotar es la di-erencia de temperatura entre lospuntos de ebullición de los di-erentes compuestos presentes en la corrienteanali%ada3 la tecnología de separación seleccionada para esta tarea es laWdestilación1 3 en donde la -ase de alimentación es li6uida o gaseosa3 comoagente separador se emplea calor3 las -ases de producto pueden ser li6uidomas vapor y e<plota la propiedad antes mencionado!

#ara poder sinteti%ar una secuencia de separación basada en latecnología de destilación debemos primero emplear una serie de 8eurísticaspara poder establecer la me5or secuencia de separación basada en estosprincipios!

,eursticas

/!: Cuando sea posible3 redu%ca la carga de separación mediante divisióno me%cla de corriente!

(!: ,eparar primero el componente m's abundante! ,i las cantidades delos componentes son iguales separar en partes iguales!

)!: emover primero los materiales corrosivos y riesgosos!*!: ,eparaciones di-íciles 8acerlas al @nal!+!: &vite las separaciones 6ue re6uieren el uso de especies 6ue

normalmente no est'n presentes en el proceso! ,in embargo3 si una especiee<tra se usa para lograr la separación remu9valas r'pidamente!

!: &vitar incursionar en temperaturas y presión3 pero inclínese por lasaltas m's 6ue por ba5as!

!: &n destilación3 remueva las especies del producto deseado@nalmente en el destilado!2!: &n destilación remueva uno por uno los componentes de mayor

volatilidad!

Como la tecnología empleada para separar es la destilación3 debemosincursionar en altas temperatura para separar empleando para ello la se<ta

_________________________________________________________________________





8eurística3 y por consiguiente las 8eurísticas y 2 especi@cas de proceso dedestilación3 por lo tanto0

#rimero0 Incursionaremos por separa en altas temperaturas3 en ves deba5as3 los puntos de ebullición de los compuestos a separar son relativamente

altos a acepción del 'cido clor8ídrico!,egundo0 etiraremos cada especie de inter9s por el destilado3 mientrasla cola prosigue a las siguientes etapas de separación!

.ercero0 emoveremos uno por uno los compuestos de mayor volatilidaden -orma consecutiva3 desde el mas vol'til al menos vol'til!

De acuerdo a esta ?ltima el orden de separación de acuerdo a susvolatilidades es0


C HCl :2+

66 H C 2E2612 H C (/*

562512 H C H C (*E

Como la temperatura de operación de los reactores es su@cientementealto el 0"l este componente puede retirarse como destilado desde los mismosreactores3 pero no lo su@cientemente como para retirar el resto de loscomponentes!

A pesar de 6ue el proceso de destilación pose 8eurísticas especí@caspara esta no se pueden de5ar de lado el resto de estas y por lo tanto esnecesario cote5ar 6ue las restantes no contradigan las 8eurísticas especí@cas

para el proceso de destilación!Como se desea separar cada componente por separado las 8eurísticas /y ) no son aplicables para este caso3 ya 6ue el inter9s es serrar cadacomponente de la corriente en -orma consecutiva lo 6ue lo di@cultaría sisepar'semos la corriente en varios ;u5os y la tercer debido a 6ue no se disponein-ormación mas detallada en este sentido de cada componente! Corrosivo yriesgoso!

Descartadas las anteriores aplicaremos las 8eurísticas ( y * separarprimero las especies m's abundantes y luego las separaciones di-íciles de5arlasal @nal3 de acuerdo a la cantidad de cada especie la separación deberíae-ectuarse en el siguiente orden0

&specie Corrientesde salida enmoles

66 H C (+E

2612 H C +E

562512 H C H C +E

HCl +E

_________________________________________________________________________





Dado 6ue todo lo dem's es igual separar en partes iguales el resto delos componentes!

De acuerdo a la di@cultad de separar el orden de separación se reali%aríaen el siguiente orden0


C HCl :2+

66 H C 2E

2612 H C (/*

562512 H C H C (*E

De las 8eurísticas empleadas la de separar primero los componentesm's vol'tiles y la de separaciones di-íciles coinciden entre ellas3 pero la de

separar los m's abundante primero no coincide e<actamente en el mismoorden 6ue las anteriores3 con esto de@nimos el siguiente orden de separación0

_________________________________________________________________________





Donde cada letra representa un compuesto de la me%cla

A X HCl

B X 66 H C

C X 2612 H C

D X 562512 H C H C

,iendo las cargas de separación en cada separador

_________________________________________________________________________


B

/

50

250

50

/1

B

/

50

250

0

50

B

/

0

0

50

0

/2

/3

B

/

0

0

50

50

1

2

B

/

250

0

0

0

B

/

0

0

50

03

B

/

0

0

0

50

/4

50




C/ X *EE moles

C( X )+E moles

C) X /EE molesComparación con el proceso industrial

1a síntesis de separación obtenida consta de ) separadores3 en laprimera separación se retira el 'cido clor8ídrico de la corriente de estudio3 ya6ue es el componente mas vol'til de todos3 en el segundo separador se separael segundo mas vol'til y adem's el mas abundante benceno3 de5ando laseparación mas di-ícil para el @nal la 6ue corresponde al >eros9n y al

562512 H C H C !Comparando la síntesis obtenida con la del proceso industrial se puede

decir 6ue estas ocurren el mismo orden de separación con la obtenida3 pero la

separación del componente mas vol'til se reali%a en el mismo reactor deproceso y la separación del resto de los componentes se reali%a en columnasde destilación3 la ultima separación reali%ada en el proceso industrial no buscala separación de los componentes mas di-íciles de separar3 sino la puri@cacióndel 562512 H C H C 3 para su posterior trans-ormación en el producto @nal delproceso! &n el proceso industrial se e-ect?an cuatro separaciones adi-erencias de la síntesis de separación propuesta las tres primeras3 unaseparación en el mismo reactor y dos en columnas de destilación sone6uivalentes al sistema propuesto3 mientras la cuarta separación e-ectuada enla cuarta columna de destilación es un proceso de re@nación del producto deinter9s!

_________________________________________________________________________





Conclusiones

1a síntesis de una tarea de separación es un proceso complicado3 dondeel poder e<plotar una di-erencia com?n de todas las especies o separar lasespecies de inter9s es laborioso y determinar la propiedad a e<plotar3 nos

en-rentamos a la decisión de elegir entre una serie de tecnologías 6ue e<plotandic8a propiedad!

1a aplicación de las 8eurísticas en orden lógico y la decisión de 6ueorden de separación seguir3 son 8erramientas -'ciles de aplicar y de gran valora la 8ora de tomar decisiones3 -acilitan el traba5o de gran manera3 lo 6ue llevaa un resultado bastante similar con el proceso reali%ado en la realidad!

_________________________________________________________________________





Integración de Tareas.

E+ercicio 6:

"osto de e2aporación de az3car.

Una solución es concentrada en un evaporador 6ue debe producir una solución

de a%?car al EH en peso de una solución de )EH en peso de a%?car!

&stime el costo de cale-acción y re-rigeración por tonelada de solución

concentrada de a%?car -ormada! Asuma 6ue la energía involucrada en la

vapori%ación y la condensación predomina!

_________________________________________________________________________





_________________________________________________________________________


oluci&n:

30= ucr 70= ,u

oluci&n:

70= ucr 30= ,u

As ,u

E*!or$




!oluci*n.

Base de c'lculo0 / ton de concentrado de a%?car al EH en pesoo /EEE Tg!

A la salida del &vaporador!

%g &z'car

%g O H

⋅==

⋅==

7007%01000=70:

3003%01000=30:2

A la entrada del evaporador

=30:

=70:2

&z'car

O H

,ea <0 cantidad de agua 6ue ingresa al evaporador!

%g &z'car

O H

⋅700:

:2

(Solución :

(

(

7'0

700

=

=+

%g (

%g

⋅=

⋅=

2333

1633

Balance de Agua!

%g m

m

msm

) O H

) O H

) O H

⋅=

−=

+=

1333

3001633

)(

)(

)(

2

2

2

1a solución ingresa y sale a EYF !

#ara calentar la solución se debe 8acer lo siguiente0

#aso/0 Calentar de EYF a (/(YFX 1*

#aso(0 Mapori%ar (/(YF! X 2*

A8ora para condensarla!

#aso)0 Condensación a (/(YF! X 3*

#aso*0 &n-riar de (/(YF a EYF! X 4*

Calculo de calentamiento!

_________________________________________________________________________





T Cpm*O H

∆⋅⋅=21

lbmm

%g

lbm%g m

) O H

) O H

⋅=

⋅=

2940

22001333

)(

)(

2

2

+tu*

*

⋅=

−=

880%446

)60212(12940

1

1

+tu*

*

lb

+tu H

H m*

)ap

)apO H

⋅=

=

=∆

∆⋅=

148%864%2

2'9742940

2'974

2

2

2 2

Calentamiento0 21 *** +=

+tu*

*

***

⋅=

+=

+=

028%311%3

148%864%2880%446

21

&l costo para calentar es de ZE!)(7millón Btu!

Costo0 +tu

+tu610

32%0C028%311%3 ⋅

Costo0 05'1C por tonelada de a%?car concentrada!

Calculo de Condensación!

+tu*

**

⋅−=

−=

148%864%23

23

+tu*

**

⋅−=

=

880%4463

14

_________________________________________________________________________





&n-riamiento0 43 *** +=

+tu*

*

***

⋅−=

−−=

+=

028%311%3

880%446148%864%2

43

&l costo para en-riar es de Z/3E+7millón Btu!agua de en-riamiento a +EYF

Costo0 +tu

+tu6

10

05'1C028%311%3 ⋅

Costo0 47'3C por tonelada de a%?car concentrada!

Conclusi*n

&n este problema se observo 6ue los costos para en-riar son muc8o m's

grandes de los costos para calentar3 por lo tanto se com!rueb l >eur-stic "ue

in$ic "ue es m+s con*eniente clentr "ue enfrir' "ue es m+s econ&mico%

_________________________________________________________________________





$ema ':

,íntesis de redes de intercambiadores de calor!

.res corrientes deben ser en-riadas por otras tres corrientes -rías 6ue

deben ser calentadas! =btenga la red de intercambiadores de calor 6ueoptimice la integración energ9tica!

.&ntrada

F

. ,alidaF

Flu5olb78r

Cp Btu7lbF

O[Cp Btu78r

F/()C/C(C)

++E*/E)EE(/E)/E(EE

)+E(E()E)E+E)+E

)EEEE(+EEE/+EEE)/EEE)+EEE(/EEE

E!E!+E!*E!E!+/E!(

(EE/(+E)+E

()+E/2+E+*E

$escripción:

,e desea dise$ar una red de intercambiadores de calor3 para en-riar trescorrientes y calentar tres corrientes3 tratando se ma<imi%ar el uso de lascorrientes tanto -rías como calientes!

a corriente mas caliente a ser calentada colóuela en contactocon la corriente mas caliente a ser en0riada

a corriente mas 0ra a ser en0riada colóuela en contacto con

la corriente mas 0ra a ser calentada.

#reocup'ndonos 6ue los deltas de temperatura de apro<imaciones cumplan3ósea 6ue el m'<imo 6ue puede calentar una corriente es su valor m'<imode temperatura menos (E para el caso en 6ue la temperatura es en YF y lom'<imo 6ue puede en-riar una corriente es su valor mínimo mas (E F!

_________________________________________________________________________





Corrientes calientes

Corrientes ras

_________________________________________________________________________


D/ ! (Btu<hr )

D/ ! (Btu<hr )

23560 Btu<hr

17850Btu<hr

00Btu < hr

0 Btu < hr

7350

Btu < hr

5460




Corrientes calientes!

Red de intercam*iadores de calor

_________________________________________________________________________


Corrientes Frías




_________________________________________________________________________


C/0(/EYF

(YF

)YF

)+EYF

*/2YF

C(0)/EYF

+)EYF

/0++EYF()EYF

(EEYF

)0)EEYF

(2EYF

(0*/EYF

(EYF

)+EYF

Mapor a )+EYF




C1lculos

Aplicando la 8eurística0

a corriente mas caliente a ser calentada colóuela en contacto

con la corriente mas caliente a ser en0riada

,e pone en contacto la corriente / con C/ veri@cando 6ue se cumpliera losdelta de temperatura la corriente / es capas de calentar 8asta +)E F y lacorriente C/ debe ser calentada 8asta )E F por lo tanto cumple y C/ escapa% de calentar /!

Calores de las corrientes a ser calentadas!

QC/Xhr

btu $

$ hr

+tu800%240%4)E210390(

E23560 =−

hr

+tu*C

hr

+tu*C

000%819

000%641%4

2

2

=

=

#ara saber 8asta donde es capas de &n-riar C( a /!

$ T

hr

btu $ T

$ hr

+tu

E4181

000%927%3)E1550(E

700%29

=

=−

Al poner en contacto la corriente C( con ( esta disminuye sutemperatura 8asta */2 F

De igual manera para las correspondientes corrientes3 a8ora ponemosen contacto la corriente / con C/!/ es capas de calentar a C/ 8asta0

$ T

T

E2962

)2102(560%23)350418(29700

=

−=−

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A8ora ponemos en contacto ( con C/!( es capas de calentar a C/ 8asta0

$ T

T

E379

000%950%1)296(560%23

=

=−

) en contacto con C)3 ) calienta a C) 8asta (2E F

#ara terminar la red de intercambiadores de calor la corriente C( ser'calentada con vapor a ++E F!

E000%357

E17850)E530550(

hr

btu

$ hr

btu $ * =−=

1a corriente C) la calentaremos con vapor a )+E F

hr

btu

$ hr

btu $ * 200%382

E5460)E280350( =−=

Conclusi*n:

Con el ob5etivo de ma<imi%ar el uso3 tanto de las corrientes -rías comocalientes se 8a utili%ado la 8eurística presentada en clases! Cuando no -ueposible seguir aplicando las 8eurísticas3 se procedió a utili%ar vapor3 agua ysalmuera seg?n se necesitase!

#ara este caso se pudo observar 6ue ninguna corriente me va a podercalentar 8asta +EYF ya 6ue lo 6ue tengo es calor a ++EYF3 pero con el delta detemperatura 6ueda +)EYF3 y las disponibilidades 6ue 8ay son vapor a ++EYF3 elcual no me permite calentar 8asta +EYF!

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C%NC("!I%NE!

&l segundo tema permitió al alumno un mayor an'lisis de la síntesis de

procesos3 ya 6ue al aplicar cada etapa por separado en los problemaspresentados -ue posible comprender de me5or manera el signi@cado de las

mismas!

&l tercer tema3 al igual 6ue los anteriores permitió la aplicación de la teoría

involucrada3 a8ora en la síntesis de redes de intercambiadores de calor! ,e

puede concluir a partir del problema en particular 6ue es necesario utili%ar el

calor 6ue pudiera estar perdi9ndose3 debido a 6ue para generarlo se re6uiere

de combustible3 el cual tiene un alto valor monetario! #or lo tanto si se pierdecalor3 se estar' perdiendo dinero!

Taller 3 Estrategia (Marcela -Pilar)

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