Simulación secuencial modular de la separación de mezclas azeotrópicas Acetona - Metanol mediante alternancia de presiones

• Autores: Domínguez Chávez, Leslie Gianella, Torres Linares, Frank Diego
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Trujillo
• Repositorio: UNITRU-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:dspace.unitru.edu.pe:20.500.14414/22574
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14414/22574
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: TECHNOLOGY::Simulación, mezclas azeotrópicas acetona, metanol, alternancia de presiones, eficiencia termodinámica; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.00

La presente investigación consistió en la simulación secuencial modular de la separación de mezclas azeotrópicas acetona-metanol mediante alternancia de presiones, usando el simulador COCO V.3.7. El procedimiento radicó en seleccionar los componentes y los módulos requeridos consistente en dos columnas de destilación simples, la primera con 52 platos con alimentación fresca óptima en el 37 avo plato operando a una relación de reflujo de 2,34 y presión 101,325 kN/m2 y la segunda con 62 platos, alimentación en el 41 avo con reflujo 3,11 a una presión constante de 405,3 kN/m2 , ambas alimentaciones obtenidas por análisis paramétrico de requerimiento de calor contra plato de alimentación. Asimismo, considerando los requerimientos de calor en el reboiler de17,82 MW para la primera se logró una eficiencia termodinámica de 17,7% y un consumo de calor de 13,19 MW para la segunda, su eficiencia fue de 98,09%. El arreglo topológico en serie permitió la separación de ambos componentes con purezas del 99,4% mol para la acetona y de 99,5% mol para el metanol. Palabras clave: Simulación, mezclas azeotrópicas acetona, metanol, alternancia de presiones, eficiencia termodinámica ABSTRACT The present investigation consisted of the modular sequential simulation of the separation of azeotropic acetone-methanol mixtures by alternating pressures, using the COCO V.3.7 simulator. The procedure consisted of selecting the required components and modules consisting of two simple distillation columns, the first with 52 plates with optimal fresh feed in the 37th plate operating at a reflux ratio of 2,34 and pressure 101,325 kN/m2 and the second with 62 plates, feeding in the 41st with reflux 3,11 at a constant pressure of 405,3 kN/m2, both feedings obtained by parametric analysis of heat requirement against feeding plate. Likewise, considering the heat requirements in the reboiler of 17,82 MW for the first, a thermodynamic efficiency of 17,7% was achieved and a heat consumption of 13,19 MW for the second, its efficiency was 98,09%. The series topological arrangement allowed the separation of both components with purities of 99,4% mol for acetone and 99,5% mol for methanol. Keywords: Simulation, azeotropic mixtures acetone, methanol, pressure alternation, thermodynamic efficiency