RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Las condiciones iniciales propuestas de 101,325 kPa y 278kPa para la columna 1 y 2, dieron como resultado un número de etapas de 6 y 3, respectivamente (ver figura 3). Una posible razón a que la columna 2 haya requerido un número menor de etapas, es que la presión de 101,325kPa en C1 cambio la volatilidad relativa de la mezcla a través de las interacciones físicas como lo indica Muñoz et al. [9]. Otra posible razón es que el modelo Wilson utilizado no tiene el alcance de corrección en la desviación del equilibrio liquido-vapor por lo que afecta las líneas de alimentación, enriquecimiento y equilibrio, por lo que se ha sugerido que para sistemas PSD se implemente UNIQUAC [9]

Figura 3. Número de Etapas de la Columna 1 (A) y Columna 2 (B).

Se debe tener en cuenta que el número de platos varió en un rango de 3 a 6 platos si incluir rehervidor, variando xD, xF y q asignando varios valores, pero esta restricción dentro del rango se debe al valor de la volatilidad relativa era constante y muy elevado, si este valor disminuyera, el rango que puede tomar el número de platos sería mayor [11].

Al combinar las presiones de C1 y C2 se pudo observar las diferencias de la formación de los azeótropos como se puede observar en la figura 4. A una temperatura superior de 105 °C y fracción L-V cercana a 0,68 se forma el azeótropo en la columna 2 a diferencia de la columna 1 que fue a una temperatura menor.

Figura 4.Temperatura vs Concentración de la fracción L-V de ACT de C1 (A) y C2(B).

El análisis paramétrico dio como resultado que el número de etapas aumentó a medida que aumentaba la presión y disminuía el reflujo como se puede observar en la figura 5. Para un reflujo de 1.4 en la columna uno de destilación el número de etapas máximo fue de 9, mientras que al comparar los resultados con el reflujo de 2.0 el número de etapas se encontró en un rango de 3 y 5. El coeficiente de determinación fue de 0.96 para un reflujo de 1.4, y fue disminuyendo a medida de que aumentaba esta variable de control. Se puede considerar que la variación en la concentración de destilado, la calidad y composición de la alimentación modifican el cálculo del número de platos ideales que se requieren para alcanzar una diferencia de concentración definida, ya sea en la sección de enriquecimiento o en la de agotamiento por el método de McCabe-Thiele en la curva de equilibrio x-y en destilación por etapas [10].

Figura 5. Análisis Paramétrico del número de etapas vs presión dado cierto valor de reflujo en C1 (A) y C2(B). 

En cambio se pudo observar que el cambio de reflujo en la columna 2 no afecta en el número de etapas, por lo que se puede considerar que no es un factor que influye en la segunda etapa de un sistema PSD. Teniendo en cuenta que el número de etapas se realizó a partir de un algoritmo computacional, a nivel práctico el número de etapas puede ser mayor debido a que las impurezas y factores medioambientales aumentan la fijación entre las moléculas.

 CONCLUSIONES

Haciendo variaciones en el simulador se llega a la conclusión que al cambiar el reflujo entre un valor mayor y un menor este dará como resultado el cambio en el número de etapas, partiendo de este concepto el número de etapas y el reflujo es una relación inversamente proporcional, entre mayor reflujo menor número de etapas y si el reflujo se acerca a su valor mínimo este como resultado nos dará que el número de etapas tiende a volverse infinito.

Se puede concluir que la variación del número de etapas se ve afectado fuertemente a condiciones mayores de presión y reflujo menor en una sola columna de un sistema de oscilación por presión

REFERENCIAS

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