Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Practica de laboratorio, operaciones unitarias
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
1 / 22
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
Laboratorio de procesos de separación por etapas Práctica 3 RECTIFICACIÓN POR LOTES DE UNA MEZCLA BINARIA Profesor: José Luis Gonzales Jiménez Alumna: Flores Velázquez Paola No. Boleta: 2015320339 Grupo: 3IV Equipo: 4 Sección: B Correo: [email protected] Entrega: 29 de abril del 2020.
ÍNDICE ÍNDICE................................................................................................................................................ 2 OBJETIVO............................................................................................................................................ 2 MARCO TEÓRICO................................................................................................................................ 3 DIAGRAMA DE BLOQUES - EXPERIMENTACIÓN................................................................................ 14 CÁLCULOS......................................................................................................................................... 17 REFLUJO TOTAL............................................................................................................................ 18 REFLUJO CONSTANTE................................................................................................................... 19 CONCLUSIONES................................................................................................................................ 22 BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................................... 22 OBJETIVO Conceptual: Desarrollar los conocimientos para comprender el fenómeno de la separación de líquidos volátiles, por medio de la destilación de una mezcla binaria en una columna adiabática de rectificación por lotes, combinando y comparando los resultados experimentales con los teóricos calculados a partir de la ecuación de Rayleigh y poder predecir los tiempos de operación, las masas y concentraciones obtenidas.
¿Qué es un DTI? Diagrama X vs Y (mezcla Etanol-agua) @ 585 mm de Hg NO IDEAL Diagrama T vs X-Y (mezcla Etanol-agua) @ 585 mm de Hg NO IDEAL 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.
Fracción molar del líquido, x Fracción molar del vapor, y 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1. 71 76 81 86 91 liquido Vapor Fracción molar x, y Temperatura, T (°C)
Un DTI también conocido P&ID por sus siglas en ingles “Piping and Instrumentation Diagram. Los P&IDs son una ilustración esquemática de la relación funcional de las tuberías, la instrumentación y los componentes de equipo del sistema usados en el campo de la instrumentación y control o de la automatización. Generalmente son creados por ingenieros que están diseñando un proceso de producción para una planta física. Estas instalaciones generalmente requieren pasos químicos o mecánicos complejos que se trazan con P&IDs para construir una planta y también para mantener la seguridad de la planta como referencia para la Información de Seguridad de Procesos (PSI) en la Gestión de Seguridad de Procesos (PSM). Si algo sale mal, revisar el P&ID generalmente es un buen comienzo. Los P&IDs son documentos muy valiosos que hay que tener a mano, y que se usan ya sea para simplificar un proceso existente, reemplazar una pieza del equipo o guiar el diseño y la implementación de una nueva instalación. Con los datos que proporcionan, se pueden planificar cambios de forma segura y eficiente por medio de la Gestión de cambios (MOC). Los P&IDs son fundamentales para el mantenimiento y modificación del proceso que representan gráficamente. En la etapa de diseño, el diagrama también ofrece la base para el desarrollo de esquemas de control del sistema, como el Análisis de Riesgos y Operabilidad (HAZOP, por sus siglas en inglés). En el caso de las instalaciones de procesamiento, se trata de una representación gráfica de: Los detalles clave de las tuberías e instrumentación Los esquemas de control y apagado Los requisitos de seguridad y normativa La información básica de arranque y operación Los P&IDs desempeñan un papel esencial en el mundo de la ingeniería de procesos para mostrar la interconectividad, pero no necesariamente incluyen las especificaciones. Las especificaciones generalmente se proporcionan en documentos por separado. No obstante, son increíblemente útiles de muchas formas, entre ellas: Evaluar procesos de construcción Servir como base para la programación de controles Desarrollar pautas y estándares para el funcionamiento de las instalaciones Elaborar documentos que expliquen cómo funciona el proceso Aportar un lenguaje común para debatir sobre las operaciones de la planta Crear e implementar filosofías para la seguridad y el control Diseñar una distribución conceptual de una planta química o de fabricación Elaborar recomendaciones para estimaciones de costos, diseño de equipos y diseño de tuberías Los DTI son representaciones gráficas de procesos, estos tienen algunas limitaciones propias. No se les puede considerar modelos reales, porque no se les dibuja a escala o con precisión
Ejemplo de DTI para una columna de destilación
¿Qué es la ISA? ISA (INTERNATIONAL SOCIETY OF AUTOMATION): Fue fundada en 1945 y con sede en Carolina del Norte, EUA, ISA es una organización educativa sin fines de lucro, su primer nombre de Instrument Society of America (Sociedad Americana de Instrumentación). Pronto fue vista como un valioso recurso profesional para ingenieros y técnicos que trabajaban primordialmente en procesos industriales. Se encarga del desarrollo de estándares relacionados con el mundo de la instrumentación, el control y la automatización en general. Unifica las normas de dibujo existentes en distintos países para instituir un código de validez internacional. Aplicación: Se utiliza en el ámbito industrial y tiene diferentes campos de aplicación, como lo son: Industria química, industria petrolera, generación eléctrica, aire acondicionado, refinadoras de metales y otros procesos industriales. Es importante mecánicos, tuberías de procesos e instrumentación Dibujos de Construcción Especificaciones, ordenes de compra, manifiestos y otros listados de identificación de instrumentos y funciones de control, instrucciones de mantención, operación, instalación, dibujos e informes. Existen otros campos con instrumentos muy especializados y diferentes a la industria convencional como; Astronomía, Navegación, Medicina, etc. Normas ISA. En instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el objetivo de representar el funcionamiento de un sistema a partir de un diagrama o plano, dicho conjunto de símbolos designa los instrumentos de control y medición de señales que representan cada uno de los elementos de dicho sistema. Al utilizar estos diagramas se logra: transmitir de una forma más fácil y especifica la información indispensable en el diseño, seleccionar el tipo de operación y colaborar con el mantenimiento de los sistemas de control. La norma ISA es conveniente para usarla en cualquier referencia de un instrumento de un sistema de control, tales como en: Papeles técnicos, literatura y discusiones Diagramas de sistemas de instrumentación. Descripciones funcionales Diagramas de flujo: Procesos, Mecánicos, Ingeniería Dibujos de construcción Especificaciones, órdenes de compra, manifiestos y otras listas Identificación de instrumentos y funciones de control.
El significado de cada una de las letras correspondientes es:
C = Control I = Indicador P= Presión PIC = Controlador indicador de presión
MAPA MENTAL. TEÓRIA
DIAGRAMA DE BLOQUES - EXPERIMENTACIÓN Qs = HV ∗ D + HR ∗ R − H (^) F ∗ F
kcal kgmol H (^) L =( Cp ¿¿ A ∗ Xn − 1 + C pB ( 1 − Xn − 1 ))( T (^) 4 − 0 )¿ H (^) R =(19.38∗0.8123+ 18 ∗( 0.1877 )) ( 76 − 0 )=1453. kcal kgmol H (^) F =¿ H (^) F =(19.38∗0.1166+ 18 ∗0.8834 ) ( 25 − 0 ) =454. kcal kgmol QS =10461.7283∗0.1808+ 1453.194∗4.3014−454.023∗4.4521=6120. kcal h Operación a reflujo total Verificar que en las bridas de las tuberias superiores del hervidor esten bien colocados los accesorios tipo ocho. Verificar que todos los tanques acumuladores de destilado esten vacíos. Cargar el hervidor a tres cuartos y tomar muestra para verificar su concentración, tomar la altura de su nivel para obtener su volumen. Cerrar todas las válvulas del equipo, incluyendo las de los rotametros. Abrir las válvulas que comunican el equipo con la atmosfera. Tomar las temperaturas iniciales de todo el sistema. Abrir la válvula general de vapor, purgar el condensado y regular la presión a 0.5 kg/cm Abrir casi al máximo la válvula de agua de enfriamiento del condensador principal y parcialmente la válvula de agua del condensador concéntrico de vapores que no condense el condensador principal. Abrir totalmente la válvula de la parte inferior del rotámetro de reflujo y la de tuberia de reflujo a la columna. Dejar estabilizar el sistema manteniendo constante la presión de vapor de calentamiento y el flujo de agua de enfriamiento de los condensadores. Una vez alcanzado el régimen estable de operación a reflujo total, se procede a tomar lecturas de temperatura, gasto de reflujo, altura del hervidor, las densidades de una muestra obtenida del hervidor y otra muestra del destilado..
DIAGRAMA DEL EQUIPO DIAGRAMA DE EQUIPO DE LA P´RACTICA: RECTIFICACIÓN POR LOTES DE UNA MEZCLA BINARIA GRUPO:3IV73; SECCIÓN: B; EQUIPO: 4 ALUMNA: FLORES VELÁZQUEZ PAOLA
CÁLCULOS TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES Alimentación cm litros g/cm^3 %X peso %mol X0 mol W0 mol °C Hervidor 22 30 0.994 0.221044 0.08697 0.0008697 0.000866 34
cm litros g/cm^3 %X peso %mol X mol W mol °C PM t (seg) Residuo 22 30 0.994 1.74 0.7091 0. 1
Destilado - 0.85 0.93 43.93 23.46 0.2346 0.234644 16 2405688 1200 Vol L0 1.5 L/min
Primer Corte c m litros g/cm^3 %X peso %mol X mol W mol °C PM t (seg) Residuo 21 28 0.994 2 0.7917 0. 7
Destilado - 0.85 0.9026 55 32.3384 0. 4
Vol L0 1. 3 L/min Segundo Corte c m litros g/cm^3 %X peso %mol X mol W mol °C PM t (seg) Residuo 20 27 0.997 0.666 0.2623 0. 3
Destilado - 0.58 0.923 44 23.5035 0.23503 0.235154 25 24.58098 1276 Etanol PM A 46 Agua PM B 18
Eficiencia de acuerdo con cálculo de número de etapas teóricas: Cálculo de número de platos reales NPR = 96 cm 6 cm = 16 platos reales Cálculo de numero de NPT min NPT min ¿ NET min − 1 NPT min ¿ 2 − 1 = 1 Cálculo de Eficiencia d e la columna η global =
η global =
xW =0.007091 xD =0. 2346
Xw =
b 1 = xD 1 R 1 + 1 ∴ b 1 =
b 1 =0.161 692
Xw =
b 2 = xD 2 R 2 + 1 ∴ b 2 =
b 2 =0.1175 17 GRÁFICA REFLUJO CONSTANTE- PLATOS TEÓRICOS 1´ 1 b 1 =0.1 61692 2´ 2 b 2 =0.1 17517 X (^) D 2 =0. 235035 X (^) D 1 =0. 323384 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.
Fracción molar del líquido, x Fracción molar del vapor, y
