| Revista: | Tecnología, ciencia, educación |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000335144 |
| ISSN: | 0186-6036 |
| Autores: | Uc-May, Elías Joel1 Rocha Uribe, José Antonio1 |
| Instituciones: | 1Universidad Autónoma de Yucatán, Facultad de Ingeniería Química, Mérida, Yucatán. México |
| Año: | 2009 |
| Periodo: | Jul-Dic |
| Volumen: | 24 |
| Número: | 2 |
| Paginación: | 117-126 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Experimental, aplicado |
| Resumen en español | En este trabajo se aplica el análisis de exergía y el cálculo del trabajo perdido para la separación de una mezcla binaria metanol-agua utilizando destilación. Se analizó una sola columna de destilación con varias combinaciones de relación de reflujo y número de platos. Luego, se utilizó la destilación multi-efecto en donde dos columnas de destilación se acoplaron térmicamente por medio de sus valores de presión, para que el vapor de la columna de alta presión al condensarse, sirviera para vaporizar el líquido del fondo de la columna de baja presión. Se analizaron varias combinaciones de presión baja y alta. Finalmente, se analizó una tercera configuración con dos columnas e integración de calor en donde toda la alimentación entró a la columna de baja presión. Se estableció como hipótesis que: La configuración con el menor trabajo perdido, sería la más económica. Para el análisis económico se calcularon los costos de capital (equipo) y los costos de operación (energía) anuales para cada uno de los casos utilizando el criterio económico de costos totales anuales, CTA (TAC, por sus siglas en inglés). De los tres casos en estudio, la configuración más económica sería la que tuviera el menor valor del CTA. Finalmente, se realizó un análisis de exergía calculando el trabajo perdido para las tres configuraciones para verificar o rechazar la hipótesis considerando que aquélla con el menor trabajo perdido era la más económica. Se observó que la combinación de dos columnas, ya sea con alimentación dividida, AD (FS) o la de integración de calor hacia atrás (LSR) presentan los menores trabajos perdidos y, por lo tanto, los menores costos totales anuales, corroborándose la hipótesis propuesta |
| Resumen en inglés | Exergy analysis and lost work calculations were applied to the separation of a binary mixture methanol–water using distillation. The first analysis was done to a single column using several reflux ratios and different stages number. Then, a second analysis was done considering two distillation columns connected in such a way thar the one with higher pressure sent its vapor to the bottom of the lower pressure column to vaporize the liquid when condensing. Several combinations of low and high pressure were studied. Finally, a third configuration using two columns with energy integration with all the feed introduced to the low pressure column was studied. The hypothesis established was: The configuration with the minimum lost work will be the most efficient. For the economic analysis, capital (equipment) and operational (energy) costs in a year basis were estimated, using the total annual costs (TAC) criteria. The most economic configuration of the three studied cases would be the one with the lowest TAC. Finally, an exergy analysis calculating the lost work for the three configurations to either verify or reject the hypothesis was performed considering that the configuration with the lowest lost work was the most economical one. It was observed that the combination of two columns, either with feed split (FS) or with light-split/reverse (LSR) present the lowest lost work and, therefore |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería química, Columnas de destilación, Exergia, Costos de operación, Metanol |
| Keyword: | Engineering, Chemical engineering, Distillation columns, Exergy, Operation costs, Methanol |
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