Algoritmo etapa a etapa para la simulación de cascadas de extracción en fase líquida aplicando el modelo de equilibrio

Se presenta un método de solución etapa a etapa para el conjunto de ecuaciones de balance de masa, relaciones de equilibrio, suma de composiciones y entalpía (MESH, mass equilibrium sum enthalpy) que representan el modelo de equilibrio para un arreglo a contracorriente de etapas de extracción en fas...

Full description

Autores:
Sánchez-Correa, César Augusto
Arturo, Jaime E.
Cárdenas, Andrés C.
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2009
Institución:
Universidad EIA .
Repositorio:
Repositorio EIA .
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://repository.eia.edu.co/handle/11190/215
Palabra clave:
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EXTRACCIÓN ( QUÍMICA )
EXTRACTION ( CHEMISTRY )
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ECUACIONES MESH
EQUILIBRIO LÍQUIDO - LÍQUIDO
EXTRACCIÓN LÍQUIDA
TRANSFERENCIA DE MASA
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description Se presenta un método de solución etapa a etapa para el conjunto de ecuaciones de balance de masa, relaciones de equilibrio, suma de composiciones y entalpía (MESH, mass equilibrium sum enthalpy) que representan el modelo de equilibrio para un arreglo a contracorriente de etapas de extracción en fase líquida. El fundamento teórico se encuentra en la termodinámica: equilibrio líquido-líquido, flash isotérmico y flash adiabático. El algoritmo supera los alcances de los métodos gráficos e isotérmicos típicos en el estudio de los procesos de extracción y es aplicable a situaciones adicionales muy comunes: transferencia de calor en las etapas, etapas adiabáticas, temperaturas diferentes para los flujos de alimentación y solvente. El algoritmo se ilustra en tres ejemplos, los dos primeros en operación isotérmica con tres componentes (agua, ácido acético y acetato de butilo) y diez etapas, y un tercero más elaborado que involucra transferencia de calor con cuatro componentes (agua, ácido acético, butanol y acetato de butilo) y quince etapas.
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El fundamento teórico se encuentra en la termodinámica: equilibrio líquido-líquido, flash isotérmico y flash adiabático. El algoritmo supera los alcances de los métodos gráficos e isotérmicos típicos en el estudio de los procesos de extracción y es aplicable a situaciones adicionales muy comunes: transferencia de calor en las etapas, etapas adiabáticas, temperaturas diferentes para los flujos de alimentación y solvente. El algoritmo se ilustra en tres ejemplos, los dos primeros en operación isotérmica con tres componentes (agua, ácido acético y acetato de butilo) y diez etapas, y un tercero más elaborado que involucra transferencia de calor con cuatro componentes (agua, ácido acético, butanol y acetato de butilo) y quince etapas.It is shown a stage-by-stage solution method for the group of mass balances, equilibrium relationships, sum of compositions and enthalpy equations (MESH equations) that represents the equilibrium model for a countercurrent multistage liquid-liquid extraction arrangement. The theoretical foundation is in thermodynamics: liquid-liquid equilibrium, isothermal flash, and adiabatic flash. The algorithm exceeds the scope of graphics and isothermal methods used in the study of extraction processes, which is applicable to very common typical situations: heat transfer by stage, adiabatic stages, and different temperatures in feed and solvent streams. The algorithm is illustrated in three examples, the first two in isothermal operation with three components (water, acetic acid and butyl acetate) and ten stages, and a third one more elaborated involving heat transfer with four components (water, acetic acid, butanol, butyl acetate) and fifteen stages.20 p.application/pdfspaRevista EIAAbrams, D. S. and Prausnitz, J. M. “Statistical thermodynamics of liquid mixtures: a new expression for the excess Gibbs energy of partly or completely miscible systems”. AIChE Journal, vol. 21, No. 1 (1975), pp. 116-128Afeefy, H. Y.; Liebman, J. F. and Stein, S. E. “Neutral thermochemical data” en NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69, P.J. Linstrom and W.G. Mallard (eds.), National Institute of Standards and Technology, http://webbook.nist.gov (consultado 15 octubre 2009).Henley, E. J. y Seader, J. D. Operaciones de separación por etapas de equilibrio en ingeniería química. México: Reverté, 2000, pp. 644-652.Minotti, M.; Doherty, M. F. and Malone, M. F. “A geometric method for the design of liquid extractors”. Industrial & Engineering Chemical Research, vol. 35, No. 8 (1996), pp. 2672-2681.Minotti, M.; Doherty, M. F. and Malone, M. F. “Design for simultaneous Reaction and liquid-liquid Extraction”. Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 37, No. 12 (1998), pp. 4748-4755.Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/El autor de la obra, actuando en nombre propio, hace entrega del ejemplar respectivo y de sus anexos en formato digital o electrónico y autoriza a la ESCUELA DE INGENIERIA DE ANTIOQUIA, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión andina 351 de 1993, Decreto 460 de 1995, y demás normas generales sobre la materia, utilice y use por cualquier medio conocido o por conocer, los derechos patrimoniales de reproducción, comunicación pública, transformación y distribución de la obra objeto del presente documento. PARÁGRAFO: La presente autorización se hace extensiva no sólo a las dependencias y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, sino también para formato virtual, electrónico, digital, y en red, internet, extranet, intranet, etc., y en general en cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, manifiesta que la obra objeto de la presente autorización es original y la realiza sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma. PARÁGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la obra en cuestión, EL AUTOR, asumirá toda la responsabilidad, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos la ESCUELA DE INGENIERÍA DE ANTIOQUIA actúa como un tercero de buena fe.info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercialhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2REI00111SEPARACIÓN ( TECNOLOGÍA )SEPARATION ( TECHNOLOGY )EXTRACCIÓN ( QUÍMICA )EXTRACTION ( CHEMISTRY )ORGANIZACIÓN E INDUSTRIAORGANIZATION AND INDUSTRYECUACIONES MESHEQUILIBRIO LÍQUIDO - LÍQUIDOEXTRACCIÓN LÍQUIDATRANSFERENCIA DE MASAMESH EQUATIONSLIQUID - LIQUID EQUILIBRIUMLIQUID EXTRACTIONMASS TRANSFERAlgoritmo etapa a etapa para la simulación de cascadas de extracción en fase líquida aplicando el modelo de equilibrioStage-by-stage algorithm for simulation of liquid phase extraction cascades applying the equilibrium modelAlgoritmo etapa a etapa para a simulação de cascatas de extração em fase líquida aplicando o modelo de equilíbrioArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Fondo Editorial EIAPublicationTHUMBNAILREI00111.pdf.jpgREI00111.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg10499https://repository.eia.edu.co/bitstreams/633a59e4-9291-47e3-a463-1c4ad30b9ed0/download0c046fb25786d5976cd9ff7bc6730d16MD57ORIGINALREI00111.pdfREI00111.pdfapplication/pdf866441https://repository.eia.edu.co/bitstreams/495b3719-8b47-4822-9182-2d16d0175ce3/download7f0d8f4a0dd75e1a1cc9313fe5d9661bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81494https://repository.eia.edu.co/bitstreams/f6a6882a-dbee-4f23-8cf0-2066a75274b1/download66874b0b9366b748c60895d2fb6339f8MD52CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849https://repository.eia.edu.co/bitstreams/83c81191-9d44-4aab-9039-7fb9a40ffd48/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD53license_textlicense_texttext/html; charset=utf-820149https://repository.eia.edu.co/bitstreams/764e5455-46b8-4984-96a0-45814642fe5b/download35f5a4dbb73331730901b4be803cf6b5MD54license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-823253https://repository.eia.edu.co/bitstreams/0221b9d3-57e9-4e44-a3dc-9ea60b2f103e/downloadcd76e7886171c964e259dcf5e912e299MD55TEXTREI00111.pdf.txtREI00111.pdf.txtExtracted texttext/plain42324https://repository.eia.edu.co/bitstreams/8dadec62-f90c-4b38-8a9d-751a73fdeb81/download8cf7fc5261f04b882c43d1c75f301968MD5611190/215oai:repository.eia.edu.co:11190/2152023-07-25 17:24:42.291https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020open.accesshttps://repository.eia.edu.coRepositorio Institucional Universidad EIAbdigital@metabiblioteca.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