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W x W rico en no volátil D x D rico en volátil qBqB F z V L Plato o etapa de equilibrio zona de enriquecimiento Plato o etapa de equilibrio zona de agotamiento.

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2 W x W rico en no volátil D x D rico en volátil qBqB F z V L Plato o etapa de equilibrio zona de enriquecimiento Plato o etapa de equilibrio zona de agotamiento T disminuye x, y aumenta qCqC V L

3 W x W rico en no volátil D x D rico en volátil qBqB F z V L qCqC V L

4 RECTIFICACIÓN MEZCLA BINARIA DIÁMETRO: Flujo de fluidos, velocidad de inundación y arrastre ALTURA: Nº de platos o etapas teóricas de equilibrio Problema de transferencia de materia L VV L Volátil No volátil Balance de materia Equilibrio Balance de energía

5 W x W D x D qCqC qBqB F z L n x n V n+1 y n+1 V n y n plato n Balance de energía Línea de operación agotamiento: L n V n+1 Balance materia plato V n+1 =L n +D V n+1 ·y n+1 =L n ·x n +D·x D

6 W x W D x D qCqC qBqB F z L n x n V n+1 y n+1 V n y n plato n RECTIFICACIÓN MEZCLA BINARIA Balance de energía n-1 V n+1 VnVn L n-1 LnLn n+1 n 0

7 RECTIFICACIÓN MEZCLA BINARIA Relación de fases constante??? OPERANDO EN FLUJOS MOLARES, L Y V PUEDEN CONSIDERASE CONSTANTES EN CADA ZONA DE LA TORRE Operación a Pcte q= H q T = 0, columna adiabática q M = 0, calor de mezcla despreciable Regla de Trouton S V = H V /T b =K22 Entropía MOLAR de vaporización

8 qBqB W x W D x D qCqC F z L n x n V n+1 y n+1 V n y n plato n Balance de energía plato m L m x m V m+1 y m+1

9 D x D V y 1 L x D L x 1 L x 2 V y 2 V y 3 Equilibrio: composición de fases que abandonan un plato x 1 y 2 Fases que se cruzan. Línea de operación enriquecimiento x 2 y 3 Fases que se cruzan. Línea de operación enriquecimiento y n x n Ecuación de equilibrio

10 Equilibrio: composición de fases que abandonan un plato x n y n+1 Fases que se cruzan. Línea de enriquecimiento y n x n Ecuación de equilibrio …… ….. x n z Fases que se cruzan. Línea de operación agotamiento y n x n Ecuación de equilibrio

11 D x D V y 1 L x D L x 1 L x 2 V y 2 V y 3 xDxD y1y1 y2y2 x1x1 x2x2 y3y3 x3x3 y4y4 z

12 W x w V y m+1 L x m L x m+1 L x m+2 V y m+2 V y* xDxD y1y1 y2y2 x1x1 x2x2 y3y3 x3x3 y4y4 z x4x4 xwxw Continuamos hasta llegar a x m+1 x W Calderín: etapa teórica x w y* en equilibrio Nº etapas = nº equilibrios -1 Fracción de plato f = (x m+2 -x W )/(x m+2 -x m+3 )

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15 LUGAR GEOMÉTRICO ENTRADA F Resolución simultánea: Línea de operación agotamiento L = L + ·F V = V + ( 1- ) · F F·z = D·x D +W·x w ANALÍTICA Para una columna sencilla con 2 componentes, una única F y salidas en D y W:

16 LUGAR GEOMÉTRICO ENTRADA F Resolución simultánea: Línea de operación agotamiento L = L + ·F V = V + ( 1- ) · F F·z = D·x D +W·x w GRÁFICA: Línea q Pendiente /( -1) Punto (z, z)

17 LUGAR GEOMÉTRICO ENTRADA F Pendiente /( -1) Punto (z, z) xDxD xxwxw z y

18 LUGAR GEOMÉTRICO ENTRADA F Líquido saturado = 1 z Líq. saturado Vapor saturado = 0 Vapor saturado Líquido frío mayor que 1 Líq. frío Vapor sobrecalentado menor que 0 Vapor sobrecalentado Líq +Vapor saturado entre 0 y 1 Liq+Vapor

19 LÍMITES DE OPERACIÓN V L D L/V máximo D = 0 L = V L/V =1 Si D = 0 F = 0 L = L V = V Puesta en marcha Paradas de proceso Cálculo de eficacias

20 LÍMITES DE OPERACIÓN L/V =1 xDxD xwxw z y Nº mínimo de etapas Separación máxima

21 LÍMITES DE OPERACIÓN L/V mínimo >0 L/V mínimo: Separación deseada con etapas Punto de corte entre línea de operación y equilibrio Corte línea de alimentación q y equilibrio xDxD xwxw z

22 LÍMITES DE OPERACIÓN L/V mínimo >0 L/V mínimo: Separación deseada con etapas Punto de corte entre línea de operación y equilibrio Corte línea de alimentación q y equilibrio Tangente a equilibrio previa a línea q

23 LÍMITES DE OPERACIÓN L/V mínimo >0 L/V mínimo: Separación deseada con etapas Punto de corte entre línea de operación y equilibrio Corte línea de alimentación q y equilibrio Tangente a equilibrio previa a línea q Depende de: Equilibrio Condiciones de operación (x D, z, ) L/V mínimo como referencia para L/V operación L/V mínimo menor consumo energético en calderín Supone una torre estrecha de altura

24 LÍMITES DE OPERACIÓN ESTUDIO ECONÓMICO L/V : D : Costes de operación y N etapas Diámetro: Costes fijos moderados L/V : Costes de operación, energía N etapas Diámetro: Costes fijos Costes operación Costes fijos L/V minL/V optimoL/V max

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