Diseño Integrado de Procesos SEPTIEMBRE 2007 ... - IqTMA-UVa

DISEÑO INTEGRADO DE PROCESOS (SIMULADOR) SEPTIEMBRE 2007APELLIDOS ___________________________________________ NOMBRE __________________EJERCICIO BASE: http://www.iq.uva.es/dip/Examenes/Plugplaw.bkp1. Colocar un evaporador a la salida del reactor para evaporar el 20% mol de la corriente REACOUT. Calcule quéporcentaje de cada componente pasa a la fase vapor. Indique los pasos a seguir. (2 Puntos)1. Añadir un bloque Flash 2. Conectar la corriente REACOUT a la alimentación y añadir corrientes deVAPOR y LIQUIDO.2. Definir el Flash2: Pressure=0, Vapor Fraction=0.23. Ejecutar (Run). Copiar las corrientes de resultados en Excel y calcular el tanto por ciento que pasa alVAPOR REACOUTvapor ( n / n ) :iiREACOUT VAPORlbmol/h lbmol/h % a VAPORAA 381,87 40,15 10,5%ETOH 366,37 132,88 36,3%H2O 1737,33 281,87 16,2%ETAC 114,43 65,10 56,9%2. Recircular al reactor la corriente líquida. Calcular la conversión por paso y global, referida al ácido acético(1 Punto)Conversión por paso = 3.0 %Conversión global = 19.0 %3. Hacer un análisis de sensibilidad para evaluar la conversión global de acético en función de la fracciónevaporada a la salida del reactor (2 Puntos)Diseño Integrado de Procesos SEPTIEMBRE 2007 (Simulador) p. 1/2

4. Definir una especificación de diseño que ajuste la fracción evaporada a la salida del reactor para conseguir unaconversión global del 21%, referida al acético (2.5 Punto)Para que el simulador resuelva hay que modificar las especificaciones de convergencia:Solución: VFRAC = 0,4025. ¿Qué modelo se utiliza para el cálculo del coeficiente de difusión de un componente en una mezcla líquida?Indique las ecuaciones. (2.5 Punto)El coeficiente de difusión de un componente en una mezcla líquida (DLMX) se calcula mediante el modelode Wilke-Chang (/Data /Properties /Property Methods /UNIFAC: Models, DLMX = DL1WCA)¿Qué parámetros se requieren? ¿Están disponibles? Dé el valor de uno de ellos, a modo de ejemplo.Se requieren las masas moleculares (MW) y los volúmenes molares (VB) de todos los componentes. Secomprueba su disponibilidad (/Tools /Retrive parameters /Pure Component: MW y VB). Por ejemplo, para elacético VB = 1,02407318 CUFT/LBMOL).También hace falta el factor de asociación del disolvente: este valor no está disponible y se usa el valorpor defecto de 1.0 (/Tools /Retrive parameters /Pure Component: Status: DLWC = D).Por último, también hace falta calcular la viscosidad de las mezclas líquidas, lo cual se realiza por elmodelo de Andrade. Para un cálculo preciso se requieren los parámetros de interacción binaria ANDKIJ/1,ANDKIJ/2, ANDMIJ/1 y ANDMIJ/2, que no están disponibles (/Data /Properties /Binary Interaction: ANDKIJ yANDMIJ/1.Diseño Integrado de Procesos SEPTIEMBRE 2007 (Simulador) p. 2/2