Optimal programming of batch distillation : vessel network operations

Programación óptima de destilación discontinua : operación de red de tanques

Este articulo presenta un nuevo esquema para la operación de destilación discontinua de mezclas multicomponentes, basado en una programación optima de la misma que permite obtener mejores resultados; el método propuesto se denomina vessel network operations (operación de red de tanques). El sistema está compuesto por un conjunto de tanques con intercambio de calor (enfriamiento o calentamiento, según sea el caso), conectados por cascadas de reflujo total. Esta estructura permite la separación de mezclas multicomponentes, alcanzando para cada uno de ellos especificaciones de concentración deseables simultáneamente, reduciendo las pérdidas de materia. Este método se basa en la optimización de una función de separación, la cual incluye las especificaciones deseadas para cada uno de los componentes de la mezcla a separar. Además, el sistema acopla una función de reducción de costos. Las variables de decisión propuestas para el método presentado son el flujo molar de vapor y el tiempo de operación de cada columna de destilación. El procedimiento fue probado con una mezcla ideal de cuatro componentes. El documento presenta los resultados obtenidos para este sistema.

Heteroazeotropic distillation in batches : viability and operation

Destilación heteroazeotrópica por lotes : viabilidad y operación

La separación de mezclas azeotrópicas es de gran importancia a nivel industrial, y casi siempre es la destilación la operación escogida para tal función. Sin embargo, la presencia de azeótropos y de no idealidades en el equilibrio de fases implican grandes complicaciones para lograr la separación. En la industria farmacéutica y de química fina, la producción a pequeña escala y la necesidad de flexibilidad en los equipos hacen que la opción a tomar sea la destilación por lotes. Desde la operación de destilación, existen muchas técnicas para enfrentar este tipo de separación; dentro de éstas, la destilación heteroazeotrópica es una de las mas poderosas y usadas actualmente, por lo cual existe la creciente necesidad de tener un conocimiento más amplio de esta operación en columnas de destilación por lotes. Este documento presenta los aspectos relacionados con la viabilidad y operación de la destilación heteroazeotrópica en distintas configuraciones de columnas de destilación por lotes, tanto las comunes (rectificadoras) como las nuevas configuraciones multitanques. El trabajo presenta los tiempos de operación de columnas de destilación para ambos tipos de operación, homogéneas y heterogéneas, comparando las ventajas y desventajas de cada una de éstas. El documento también presenta configuraciones de control para estas operaciones, y como éstas permiten obtener resultados adecuados en el desarrollo de la operación. Además presenta las posibilidades y limitaciones de diferentes configuraciones, modos y estrategias.

Identification of a binary distillation column using pulse testing

Identificación de columnas de destilación binaria usando prueba de pulsos

El documento presenta un estudio para la destilación del sistema metanol-terbutanol, a presión atmosférica en una columna de 53 platos, de 35 mm de diámetro interno de plato. La columna contaba con un rehervidor de termosifón vertical y un condensador de cima.

Este sistema fue sometido a un análisis de pulsos. Durante la operación continua, se analizó el efecto de la relación de reflujo y del flujo de vapor, como pulsos rectangulares. Los resultados de estos experimentos fueron ingresados en un programa de pruebas de pulsos.

Este estudio permite tener una idea más clara del comportamiento de este tipo de equipos ante las posibles perturbaciones de su operación en estado continúo, con el fin de mejorar los sistemas de control y su comportamiento en estado dinámico.

El documento describe el modelo matemático y del programa de prueba de pulsos que se utilizaron para el análisis del sistema antes descrito.

Los procedimientos descritos en este estudio buscan tener una mayor comprensión de los fenómenos que se presentan cuando, ante algunas perturbaciones, las columnas de destilación operan en estados dinámicos, así como a que estados estables pueden llegar, con el fin de mejorar los sistemas de control con los que operan estos equipos.