Trabajo de Simulación N° 10 Dimensionado de una Torre de Enfriamiento
La Gerencia de Ingeniería de una empresa está planificando la construcción de una línea que permita la separación de N-nonano y N-Dodecano de una mezcla de estos al 50% de cada uno (caudal másico total 100 kg/min y temperatura 60°C). Para ello se ha propuesto la separación por destilación de la corriente obteniendo N-nonano con al menos un 99% de pureza y N-Dodecano con al menos un 99% de pureza. Ambos productos deberán ser entregados para su comercialización a una temperatura de 25°C.
La Torre de destilación debe adquirirse por lo que se deberá proponer una Torre de Destilación Simple a presión atmosférica (con condensador total y reboiler parcial). La unidad de producción contará con un sistema de agua para lograr tanto el calentamiento de la línea de alimentación de la Torre de Destilación como el enfriamiento de los productos.
Se dispone de un caudal másico de 300 kg/min de agua tratada a una temperatura de 25°C.
El agua debe ser retornada a una temperatura inferior a los 28°C para lo cual se deberá instalar una Torre de Enfriamiento y calcular la cantidad de energía, en MW, que debe ser capaz de intercambiar.
La propuesta original se puede observar en el siguiente diagrama del proceso.
El informe debe contener:
1. El diagrama del proceso simulado
2. Los valores de las corrientes de alimentación (materia prima y agua)
3. Las corrientes emergentes (productos y agua)
4. Se pueden incorporar los gráficos de la Torre de Destilación con las curvas de McCabe-Thiele y su Perfil de Temperaturas.
5. Finalmente debe colocarse la cantidad de energía que debe ser capaz de intercambiar la Torre de Enfriamiento.
Un desafío desde la Gerencia General
La Gerencia General ha solicitado que se vea la posibilidad de resolver el problema de la producción de N-nonano y N-dodecano utilizando un circuito cerrado de agua para lograr que la producción disminuya su huella hídrica en concordancia con la política ambiental que se viene desarrollando a nivel global. Para ello se debe poder resolver el siguiente diagrama de proceso.
1. Un punto al grupo que entregue el problema resuelto sin tener en cuenta el gráfico de McCabe-Thiele. Se entregará un punto por cada solución alternativa presentada (ciclo abierto y ciclo cerrado) (Total 2).
2. Un punto adicional para cada grupo que entregue el problema resuelto teniendo en cuenta el gráfico de McCabe-Thiele y el de perfil de temperaturas de la torre (Total 2 puntos). No deben haber cruces de las rectas de enriquecimiento y despojamiento.