Operación
Destilación
Exergetic and economic analysis of an industrial distillation column
Análisis exergético y económico de una columna industrial de destilación
Este trabajo trata sobre aplicaciones de conceptos económicos y de exergía a sistemas de compresión, intercambio de calor y sistemas de separación para calcular la irreversibilidad, la eficiencia termodinámica y la tasa interna de retorno (TIR) de procesos industriales. En este documento, los autores aplican los conceptos antes mencionados a una columna de destilación para la obtención de 1,2 – dicloroetano. Dentro del estudio, se busca mejorar la eficiencia de la torre de destilación mediante la implementación de un sistema de recomprensión de vapor, cuya principal ventaja es que no genera grandes cambios en la estructura principal de proceso de la planta.
Para el desarrollo de este documento, las alternativas propuestas fueron analizadas usando el simulador comercial Aspen Plus®. Para las distintas simulaciones llevadas a cabo, se usaron los datos reales de operación de los equipos industriales estudiados. El objetivo del uso de este simulador fue la validación de los datos industriales para luego usarlo con el fin de probar las distintas configuraciones propuestas mediante el análisis termodinámico y económico.
Documento escrito por A. Araújo (Braskem, Maceió, AL, Brasil), L. Vasconcelos, M. Fossy y R. P. Brito (Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande - PB, Brazil). El documento se encuentra publicado en The Brazilian Journal of Chemical Engineering (Vol. 24, No. 3, 2007, pp.461-469), revista alojada en el portal de la biblioteca electrónica de publicaciones científicas SciELO (Scientific Electronic Library On-Line)-Brasil (São Paulo, Brasil).
Energy efficient operation of distillation columns and a reactor applying irreversible thermodynamics
Operación energéticamente eficiente de columnas de destilación y un reactor aplicando conceptos de termodinámica irreversible
El objetivo del trabajo fue minimizar la producción de entropía de una columna de destilación adiabática y un conversor de SO2 lo cual, en términos prácticos, significa maximizar la eficiencia de segunda ley de la termodinámica de estos procesos. Mediante la aplicación de estos conceptos, sería factible hacer las industrias químicas más sostenibles, ya que esto representa un aprovechamiento óptimo de los recursos energéticos, es decir, el desperdicio mínimo de energía. Dentro de las propuestas presentadas por el autor, se tiene la adición de intercambiadores de calor en cada plato de la columna de destilación, alterando especificaciones del sistema reactivo (longitud de los lechos catalíticos, área de transferencia en los intercambiadores de calor y diferencias de temperatura en los extremos de los mismos).
El análisis realizado para determinar los mecanismos de reducción de la producción de entropía se basó en los conceptos de termodinámica irreversible. El autor propone, con base en esto, dos modelos matemáticos para cuantificar la producción de entropía de los sistemas estudiados; ambos son expuestos y analizados dentro del documento presentado. Finalmente, luego de todo un recorrido y análisis del sistema propuesto, el autor propone un método para determinar un óptimo de operación para columnas de destilación y reactores, con un ejemplo basado en el sistema descrito anteriormente.
Este documento es una tesis doctoral escrita por Gelein M. De Koeijer, para obtener su título de Doktor Ingeniøren en la Faculty of Natural Sciences and Technology de la Norwegian University of Science and Technology (Trondheim, Noruega, 2002). La tesis se encuentra alojada en el sistema de publicación DiVA (Digital Scientific Archive, Digitala Vetenskapliga Arkivet en sueco), desarrollado por la Uppsala University Library (Uppsala, Suecia), en el cual se hallan varias bases de datos científicas de diferentes universidades de Europa.
Energy optimization and controllability in complex distillation columns
Optimización energética y controlabilidad en columnas complejas de destilación
El documento presenta un procedimiento desarrollado por la autora para la optimización de columnas de destilación, vinculadas a arreglos complejos de estos equipos. El procedimiento propuesto se basa en el análisis de variables de diseño, operación y control de las columnas de destilación, tanto para arreglos convencionales como para arreglos complejos. La presentación de los arreglos convencionales se hace para tener una base de comparación con respecto a los llamados arreglos complejos de destilación.
Los procedimientos similares presentados en la literatura anterior a la publicación de esta tesis se basan únicamente en el análisis de dos variables de decisión, mientras que el procedimiento propuesto en el presente documento hace un enfoque más global, que permite incluir en el análisis y la optimación de los arreglos de destilación hasta tres variables de decisión, lo cual evita la exclusión de posibles óptimos que los métodos anteriores no pueden cubrir. Los métodos propuestos por la autora se basan en el arreglo DWC (Divided Column Wall), el cual funciona mejor para columnas grandes, ya que es la única manera en la cual este arreglo de destilación compleja permite un ahorro significativo de energía y una buena alternativa de control.
Este documento es una tesis doctoral preparada por Maria Serra Prat, para obtener su doctorado en el Departamento de Ingeniería Química de la Universitat Politècnica de Catalunya UPC (Barcelona, España, 2000). La tesis se encuentra publicada en el servidor de Tesis Doctorals en Xarxa (TDX).
