Variables significativas de diseño óptimo en simuladores de proceso

Significant variables of optimum design in process simulators

Se han desarrollado módulos para un simulador de procesos de código abierto, Sim42, accesible vía web. El objetivo es la consideración de las variables de diseño en la estructuración óptima de procesos industriales en la enseñanza de la ingeniería química. El simulador debe ser capaz de estimar la inversión en equipos, costos de servicios e insumos e ingresos por venta, así como de manejar un método de optimización para problemas no lineales restringidos. Como estas facilidades no existían en Sim42, se agregaron nuevos módulos al código disponible, así como otros que completan el análisis.

Columna de extracción líquido-líquido : diseño y análisis de funcionamiento del equipo

Liquid-liquid extraction columns : design and performance analysis

La extracción líquida, llamada algunas veces extracción con disolventes, es la separación de los componentes de una solución líquida por contacto con otro líquido insoluble. Si las sustancias que componen la solución original se distribuyen de manera distinta entre las dos fases líquidas, se puede lograr cierto grado de separación, que puede incrementarse mediante el uso de contactos múltiples o su equivalente en la forma de la absorción de gases y la destilación.

En este documento se plantearon tres objetivos:

• Evaluar las ventajas y desventajas de utilizar el equipo de extracción líquido-líquido que se encuentra en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la Escuela Profesional de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa (Arequipa, Perú).
• Rediseñar el extractor para su uso y evaluar su viabilidad en los diferentes cursos que abordan el tema de transferencia de masa en fase líquida.
• Proponer otro extractor para la enseñanza en el Laboratorio de Operaciones Unitarias que sea flexible, versátil y permita experimentar a diferentes condiciones.

Herramientas geométricas para el diseño básico de columnas de destilación con mezclas azeotrópicas heterogéneas ternarias. I. Cálculo de reflujo mínimo

Geometric Tools for Basic Design of Distillation Columns with Ternary Heterogeneous Azeotropic Mixtures. I. Minimum Reflux Calculation

En este documento se presentan herramientas numéricas útiles para calcular el reflujo mínimo en torres infinitas. Como eje de los argumentos se consideran dos elementos geométricos: los ramales de puntos pinch (RPP) y la estructura determinada por la binodal y la línea de vapor. El interés principal consiste en la integración de estos elementos con las fronteras de destilación a reflujo total, con el fin de explorar el problema del diseño conceptual.

Se demuestra la utilidad de estos elementos resolviendo el problema del reflujo mínimo (PRM) para tres ejemplos que involucran las deshidrataciones de mezclas acuosas de ácido acético utilizando n-amilacetato y de etanol empleando benceno. Se evidenció que la estructura de las líneas de destilación a reflujo mínimo para las separaciones agudas satisface las regularidades observadas en los sistemas homogéneos.