Simulación de la separación de tetrahidrofurano-agua mediante destilación extractiva con glicerol

Simulation of separation of tetrahydrofuran-water by extractive distillation with glycerol

El tetrahidrofurano (THF) ú oxido de dietileno es un producto altamente utilizado en la industria química de procesos. Se produce por hidrogenación catalítica de los ácidos maleico, succínico y sus derivados. Básicamente, se usa como solvente y solamente en los Estados Unidos se produce por encima del millón de libras anuales.

El THF forma un azeótropo de punto de ebullición mínimo con agua a 63.4 ºC y con una composición de 17.1 % mol de agua. La manera más común de obtener THF anhidro es por medio de destilación extractiva, utilizando 1,4-butanediol como solvente, aunque también se ha utilizado el 1,2-propanodiol. Estos dos solventes se producen a partir de fuentes no renovables (petroquímica), por lo que en este trabajo se estudia la posibilidad de utilizar un solvente renovable como el glicerol para la separación de la mezcla THF-agua. El glicerol se produce como un subproducto de la obtención de biodiesel a partir de aceites vegetales.

Modelado y simulación dinámica de una columna de destilación de etanol de la industria azucarera

Dynamic simulation and modeling of an ethanol distillation column of sugar industry

La destilación es probablemente una de las operaciones más ampliamente empleada en la industria química, bien para separar distintos componentes de una corriente, o en la purificación de productos intermedios o finales. Su aplicación va desde la destilación de alcohol hasta el fraccionamiento del petróleo. La dificultad de la destilación depende de la volatilidad relativa de los componentes, por lo cual, las mezclas con puntos de ebullición próximos son más difíciles de separar por destilación.

Para llevar a cabo la operación de destilación o cualquier otra de separación, es necesario disponer de datos del equilibrio líquido-vapor o de correlaciones para poder estimarlos adecuadamente. La mayor parte de las torres de destilación operan con alimentación multicomponente, y en la mayor parte de los casos no se pueden aplicar aproximaciones de mezclas binarias, de manera que la resolución de los balances resulta más compleja y se han desarrollado métodos simplificados. El cálculo riguroso sólo es posible mediante programas de simulación capaces de resolver de forma numérica sistemas de ecuaciones diferenciales. La simulación de operaciones permite estudiar el comportamiento dinámico desde el momento del arranque de la planta hasta que se alcanza el estado estacionario.

Destilación azeotrópica por cambio de presiones

Changing pressure azeotropic distillation

En el documento, el autor desarrolla el tema de las destilaciones azeotrópicas, basadas en cambios de presión. Este mecanismo de rompimiento de azeótropos es posible solamente para algunos sistemas, ya que algunos de ellos presentan limitantes fisicoquímicas y económicas, ocasionando que el producto obtenido no sea rentable de realizarse la operación de esta manera. El documento propone el montaje de la simulación para la separación de una mezcla tetrahidrofurano–agua. El autor primero presenta un resumen de la base teórica del proceso y de los modelos matemáticos a usar, y luego pasa a la guía practica, la cual lleva paso a paso al usuario al montaje de la simulación. El documento presenta, además de la guía escrita detallada de los pasos a seguir, una buena guía gráfica que permite al usuario asegurarse de estar construyendo la simulación correctamente.