ÍNDICE. 3. ABSORCIÓN NO ISOTERMA Introducción... 51

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1 ÍNDICE 1. ABSORCIÓN. EQUILIBRIO DE LA ABSORCIÓN Introducción Notación empleada en absorción y desorción Conversiones entre fracción y razón Equilibrio de la absorción Leyes de Henry y de Raoult Uso de modelos para casos no ideales Interpolación a partir de datos experimentales Función de equilibrio en razones ABSORCIÓN ISOTERMA Introducción Caso ABS-1: Torre de absorción isoterma Balances en una torre de absorción Línea de operación mínima Corriente líquida dada la relación de líquido respecto del mínimo Número de platos ideales a partir de la línea de operación Número de platos reales a partir de la línea de operación Cálculo de una etapa en contracorriente Cálculo etapa a etapa del número de platos Caso ABS-2: Absorción en flujo cruzado Cálculo de la operación de absorción en flujo cruzado Resolución en Matlab del caso ABS Ficheros de datos Función de equilibrio Fichero principal Función de cálculo de las etapas ideales Control del tema ABSORCIÓN NO ISOTERMA Introducción

2 Cálculo de operaciones de separación por etapas 3.2. Caso ABS-3: Torre de absorción no isoterma Definición de expresiones de equilibrio y entalpía Balances desde la cabeza de la torre Iteración con la temperatura Resolución en Matlab del caso ABS Fichero de datos Fichero de equilibrio Funciones para el cálculo de la entalpía de corrientes Fichero principal Calculo de las etapas supuesta la temperatura del gas Función de iteración Control del tema DESORCIÓN Introducción Caso DES-1: Torre de desorción Cálculos previos y balances en la torre de desorción Determinación de la situación mínima Corriente gaseosa dada la relación de gas respecto del mínimo Número de platos ideales a partir de la línea de operación Número de platos reales a partir de la línea de operación Cálculo etapa a etapa del número de platos Caso DES-2: Etapas de desorción en flujo cruzado Cálculo de la operación de desorción en flujo cruzado Control del tema EQUILIBRIO DE LA DESTILACIÓN Introducción Notación empleada en los temas de destilación Definición del equilibrio en destilación Funciones de interpolación de los datos de equilibrio Presión de vapor de los compuestos Modelo ideal del equilibrio líquido-vapor... 84

3 Índice Empleo de modelos termodinámicos para definir el equilibrio Definición de la entalpía de las mezclas en Mathcad Mezcla ideal Mezclas no ideales Interpolación de datos de equilibrio y de entalpía en Matlab DESTILACIÓN INSTANTÁNEA Introducción Caso DEST-1: Destilación instantánea Balances de materia en la etapa de destilación Calor necesario Equilibrio de reparto en una etapa ideal Subrutina para el cálculo del reparto Cálculo del reparto mediante la subrutina reparto Resoluciones alternativas del reparto Estudio del efecto del grado de vaporización Resolución en Matlab del caso DEST Datos termodinámicos Datos del enunciado Función para calcular el reparto Fichero principal Control del tema TORRES DE DESTILACIÓN: MÉTODO DE McCABE-THIELE Introducción Caso DEST-2: Torre de destilación (McCabe-Thiele) Balances globales en la torre Número mínimo de etapas ideales Obtención de la relación de reflujo mínima Obtención del número de etapas ideales Representación gráfica Perfiles de flujos, composición y temperatura Estudio del efecto del reflujo sobre el número de etapas ideales

4 Cálculo de operaciones de separación por etapas 7.9. Resolución en Matlab del caso DEST-2 (McCabe-Thiele) Datos termodinámicos y función de reparto Datos del caso Cálculo de la cantidad de productos Número mínimo de etapas Relación de reflujo mínima Número de etapas ideales Perfiles de temperatura, composición y flujos Estudio del efecto del reflujo Control del tema TORRES DE DESTILACIÓN: MÉTODO DE PONCHON-SAVARIT Introducción Caso DEST-3: Torre de destilación (Ponchon-Savarit) Número mínimo de etapas ideales Relación de reflujo mínima: Cargas térmicas del condensador y calderín Cálculo de las etapas ideales de la rectificación: Representación del número de etapas Cálculo de los flujos a partir de balances de materia Estudio de la variación del número de etapas con el reflujo Resolución en Matlab del caso DEST Datos termodinámicos y función de reparto Datos del caso, cálculo de la cantidad de productos Número mínimo de etapas Relación de reflujo mínima Cargas térmicas Número de etapas ideales Perfiles de temperatura, composición y flujos Estudio del efecto del reflujo Control del tema

5 Índice 9. EQUILIBRIO DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO LÍQUIDO Introducción Notación empleada en extracción líquido-líquido Definición del equilibrio en extracción líquido-líquido Definición de las composiciones en base libre de disolvente Definición en Mathcad del equilibrio de extracción líquido-líquido Interpolación del equilibrio a partir de datos experimentales Cálculo del reparto para una etapa de equilibrio ideal Funciones para el equilibrio líquido-líquido en Matlab EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO EN FLUJO CRUZADO Introducción Caso de estudio ELL-1: Cálculo de una etapa de equilibrio mediante balances Aplicación a varias etapas de flujo cruzado Disolvente necesario para realizar el proceso con una etapa Estudio en función del número de etapas empleado Resolución en Matlab del caso ELL Datos de operación y funciones auxiliares Cálculo de una etapa Cálculo de tres etapas en flujo cruzado Etapa equivalente a tres etapas en flujo cruzado Número óptimo de etapas Control del tema EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO A CONTRACORRIENTE Introducción Caso de estudio ELL Cálculo de la cantidad mínima de disolvente Cálculo del número de etapas teóricas Resolución en Matlab del caso ELL Datos de operación y funciones auxiliares Preparación de datos

6 Cálculo de operaciones de separación por etapas Flujo mínimo de disolvente Cálculo de las etapas Control del tema ANEXO DE CÁLCULOS Interpolación Interpolación en Mathcad Interpolación en Matlab Resolución numérica de una ecuación Resolución numérica de una ecuación en Mathcad Resolución numérica de una ecuación en Matlab Resolución numérica de sistemas de ecuaciones algebraicas Resolución de sistemas de ecuaciones con Mathcad Búsqueda de errores dentro de la zona Given-find Resolución de sistemas de ecuaciones con Matlab Subrutinas auxiliares en Mathcad Líneas Intersecciones Tangencia Inversión de coordenadas de vectores Vector de puntos espaciados uniformemente Paso de valores de etapa a coordenadas gráficas Subrutinas auxiliares en Matlab Líneas Intersecciones Tangencia Inversión de coordenadas de vectores Paso de valores de etapa a coordenadas gráficas