ANLISIS DE DATOS PARA EL MODELO DE NO EQUILIBRIOAnlisis Preliminar Porcentaje de error en el dimetro.

El clculo del dimetro usando el dimensionamiento bsico, resulta ser muy confiable al compararse con el resultado que arroja el software ChemSep V6.97.Sin embargo, la altura:

Presenta un error muy grande, por lo que el dimensionamiento bsico es inaceptable, y solo se usa como indicativo, pero no para efectos de clculo.El porcentaje de componente clave (n-pentano) desorbido, puede calcularse al dividir el flujo molar de gas a la salida (TOP) entre el flujo molar lquido a la entrada (LIQUID)Fraccin desorbida=Se cumple entonces el requisito del problema, de que este sea mayor al 99,6%.

Para un mtodo de etapas de no equilibrio desarrollado en el software ChemSep V6.97 se debi analizar como variaba la presin de los flujos msicos dentro de la columna, ya que si la presin del gas despojador es menor o igual a la presin del lquido a tratar no se llevara a cabo el despojamiento de un 99.6% del n-pentano presente en el flujo del liquido alimentado. Por esta razn se hallo una presin mnima de aproximadamente 50.0932 psia del gas alimentado por el fondo de la columna, por lo cual en el gas efluente se obtuvo un valor igual de 50.0000 psia, finalmente es posible concluir que la cada de presin esta dada por:

50.0932 psia - 50.0000 psia = 0.0932 psia DELTAPAnlisis de GrficosPara la corriente liquida de entrada y el gas despojador a la salida, se observa el siguiente comportamiento en sus flujos msicos.ComponenteLquido a la entradaFlujo del gas despojador

Metano1,3369E-41,3369E-4

Etano0,00180,0018

Propano0,02230,0223

Butano0,07220,0721

Pentano0,17220,1715

Decano3,35430,3346

Aire0,00000,3546

Se observa entonces que los componentes ms voltiles son absorbidos casi completamente por el flujo de aire, mientras que el flujo msico del componente ms pesado (n-decano), permanece casi constante.Grafico No.1 Perfil de temperaturas del lquido y del gas.

La corriente liquida experimenta un deceso en su temperatura desde la etapa 1 a la 29, mientras que la corriente gaseosa, aumenta progresivamente esta, por intercambio de energa en forma de calor entre las dos fases, debido al modelo de no equilibrio.

Grafico No2. Perfil de composicin molar en el lquido

Los resultados de las Corrientes terminales de la columna (Streams) muestran que:Con este grafico se puede exponer que la mayor tasa de transferencia de masa se encuentra en la cima de la columna ya que las composiciones cambian rpidamente en las etapas superiores de sta, es decir se corrobora que la transferencia de masa es mayor cuando las fases se encuentran saturadas de los componentes

ComponenteFraccin molar del Lquido a la entradaFraccin molar del lquido a la salida

Metano3.0000E-041.1329E-12

Etano0.002200001.3636E-10

Propano0.01820002.4189E-08

Butano0.04470012.2831E-06

Pentano0.08589993.9751E-04

Decano0.8487000.992965

Aire0,00000.00663530

Se observa entonces que la fraccin molar disminuye para los componentes ms voltiles, pues prcticamente son desorbidos por la corriente gaseosa, mientras que el n-decano, por ser el componente de peso molecular ms grande, permanece en la corriente liquida, y pasa a formar el 99,3% molar de dicha corriente. Por eso su comportamiento grafico es diferente a los otros componentes, aumenta su composicin desde la etapa 1 hasta la 29.

Grafico No.3Perfil de composicin molar en el gas

ComponenteFraccin molar del Lquido a la entradaFraccin molar del lquido a la salida

Metano0.0000004.4344E-04

Etano0.0000000.00325191

Propano0.0000000.0269022

Butano0.0000000.0660705

Pentano0.0000000.126520

Decano0.0000000.125139

Aire1,0000000.651673

Este grafico se examina desde la etapa 29 , pues estamos hablando de un gas que entra por el fondo y sale por la cima, como lo muestra la tabla , al inicio en la etapa 29 , las fracciones de los hidrocarburos son cero, y ellas van aumentando conforme se pone en contacto con la corriente lquido y ocurre la transferencia de masa, el aire muestra un comportamiento grafico diferente, debido a que este entra puro, y sale acompaado de otros componentes, por lo tanto su fraccin molar es menor .Grafico No.4: Perfil de flujos molares totales del lquido y del gas

Lquido a la entradaLquido a la salidaGas despojador a la entradaGas despojador a la salida

Total molar flow (kmol/h)100.00076.945444.597967.6525

Previamente en las grficas los valores representados para la etapa 1, no corresponde al afluente de la columna, ya que este flujo molar de entrada del lquido inicia en la etapa 0.El lquido se examina desde la etapa 1 hasta la 29, se observa entonces un aumento progresivo en su flujo molar, El gas despojador se examina desde la etapa 29 hasta la 1, dicho de este modo, la transferencia de masa, hace que este incremente su flujo , hasta llegar al mostrado en la tabla.Grafico No.5: Perfil de coeficientes de distribucin gas-lquido.

La ecuacin de estado de modelo EOS, obtiene los coeficientes de distribucin a partir de una proporcin entre los coeficientes de fugacidad del lquido y del vapor, es tal vez la ms usada, y para este problema calcula sus coeficientes utilizando la ecuacin de estado SRK.Al igual que para el modelo de equilibrio los coeficientes de reparto tienen la misma tendencia y el mismo comportamiento para cada sustancia, tambin detectando el comportamiento distinto del metano con respecto al resto de hidrocarburos.

Grafico No.6. Tasas de transferencia de masa

El aire que es la corriente que incrementa su flujo molar y msico, muestra un comportamiento creciente hacia una transferencia de masa positiva, mientras que las corrientes de hidrocarburos que son desorbidas experimentan una transferencia de masa negativa. El n-decano muestra un comportamiento diferente a los dems componentes, pues en la etapa superior al entrar acompaado por otros componentes, su transferencia es mnima, pero a medida que se va avanzando hasta llegar al fondo, este se va concentrando, pues la corriente gaseosa se lleva prcticamente todos los componentes voltiles, por lo tanto su trasferencia est libre y aumenta.

Grafico No.7. Diagrama GPDC de Leva

Se puede apreciar en la el diagrama anterior para la columna de desorcin en estudio, que los puntos de operacin no cruzan la lnea roja de flujo de alimentacin (mxima permisible), por lo cual en la columna no se presentara inundacin, y finalmente se concluye que todos los clculos empleados anteriorente son aceptables y/o convenientes para el desarrollo de una columna de despojamiento como modelo de no equilibrio implementados en el software ChemSep V5.97.