Diseño y simulación de una columna de destilación binaria de etanol - agua para la Empresa Hetween

Abstract

El Diseño y Simulación de una columna de destilación binaria de etanol-agua, para la empresa Hetwen. Los objetivos consisten en recopilar la información para diseñar y simular la columna de destilación así como predecir los cambios ante variaciones en las condiciones de operación. Se utilizaron los métodos inductivo y deductivo los cuales se basaron en 3 etapas fundamentales que son: la Selección del tipo y tamaño del empaque, determinación del diámetro y altura de la columna, para la separación especificada. El software empleado para la simulación fue Aspen Hysys, el mismo que facilitó la comprensión de la operación en un entorno más real. Como resultados obtenidos tenemos que: La columna está diseñada para tratar 400 kg/h de mezcla etanol-agua. Se optó por columnas empacadas dado que el diámetro de la columna es relativamente pequeño 0,3048m. El sistema cuenta con un tanque de ebullición enchaquetado y con un sistema de agitación, para el proceso de condensación del vapor de etanol se emplea un intercambiador de calor de tubos y coraza, a través de los tubos circulará agua helada a 5°C aproximadamente la misma que condensará el vapor de etanol. A partir del diseño concluyo que el sistema de destilación etanol-agua producirá un destilado al 85-90% en concentración de etanol partiendo de una mezcla de concentración inicial en etanol de 20%. La recomendación a la Escuela de Ing. Química es implementar un área específica para la simulación de procesos debido a la importancia que tiene la misma a nivel industrial.

Design and simulation of a binary ethanol-water distillation column for the company Hetwen. The objectives are to gather the information to design and simulate the distillation column and to predict the changes under variations in the operating conditions. The inductive and deductive methods were used, which were based on 3 fundamental stages: Selection of the type and size of the packing, determination of the diameter and height of the column, for the specified separation. The software used for the simulation was Aspen Hysys, which facilitated the understanding of the operation in a more realistic environment. The results obtained are as follows: The column is designed to treat 400 kg/h of ethanol-water mixture. Packed columns were chosen since the diameter of the column is relatively small 0.3048m. The system has a jacketed boiling tank and an agitation system, for the ethanol vapor condensation process a shell and tube heat exchanger is used, through the tubes will circulate ice water at approximately 5°C which will condense the ethanol vapor. From the design I conclude that the ethanol-water distillation system will produce a distillate at 85-90% ethanol concentration from an initial ethanol concentration mixture of 20%. The recommendation to the School of Chemical Engineering is to implement a specific area for process simulation due to its importance at the industrial level.