Ingeniería Química TRANSFERENCIA DE CALOR

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Universidad Autónoma de Nuevo León

Facultad de Ciencias Químicas

Ingeniería Química

TRANSFERENCIA DE CALOR

Equipo 9:

Israel Castañeda Ruiz  

José María Camargo Quezada

Andrés Zavala García

Marcelo Montemayor Fernández                        

Maestra: Dra. Margarita Loredo Cancino

San Nicolás de los Garza, Nuevo León, 30 de mayo de 2018

Diagrama de flujo del proceso, identificando el intercambiador diseñado

Nuestro proceso a analizar es la producción de Heptenos mediante propileno y butenos. Como se puede observar en la ilustración 1, el proceso inicia con 2 corrientes de alimentación líquida que contienen propileno y buteno y una corriente de catalizador suspendida con 1-hexeno, estas corrientes se mezclan antes de ser enviadas al reactor.  El reactor consta de seis etapas en las cuales se encuentra la mezcla de las 3 corrientes, con concentraciones similares en cada sección. La eliminación del calor se logra mediante el uso de bombas de cada uno etapa a través de intercambiadores de calor externos.

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Ilustración 1 "Producción de Heptenos mediante propileno y butenos"

En este caso nuestro punto de estudio son los intercambiadores de calor así que nos centraremos más en ellos, decidimos analizar el intercambiador de calor E-1207. En la     ilustración 2 podemos apreciar con mayor detalle donde está ubicado.

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Ilustración 2 "Intercambiador de calor E-1207"

Datos del diseño

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Ilustración 3 "Datos del intercambiador E-1207"

Como se puede observar en la ilustración 3 encontramos los datos de la corriente que pasa por el intercambiador de calor E-1207 los cuales están reportados en la literatura. Los únicos datos calculados en este caso son el calor, temperatura de salida del proceso y las propiedades de la mezcla.

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Ilustración 4 "Propiedades calculadas de las sustancias"

En la ilustración 4 se encuentran en su mayoría datos calculados con la ayuda de la información de la tabla 1, la fracción mol es calculada con el flujo total y el flujo por cada especie. Mientras que el Cp es calculado con la ayuda de la fracción mol y el Cp de la sustancia, dicho Cp de la sustancia debe de calcularse a la temperatura indicada por nuestro sistema por el cual es necesario aplicar una fórmula de Cp variable, al igual para calcular tanto como la viscosidad, la conductividad y la densidad se procedió a usar fórmulas de la literatura para obtener las propiedades de cada sustancia y así poder calcular las propiedades de mezcla.[pic 8]

Siguiendo con los demás datos, el único supuesto que se basó en literatura es el diámetro comercial del intercambiador, en donde se fijó este para determinar las longitudes comerciales. En las siguientes tablas se verán los diámetros y longitudes comerciales que se necesitan fijar para este tipo de intercambiador, según la bibliografía consultada en “Proceso de transferencia de calor, Kern, Pág. 132". Estos diámetros son de la cédula 40 IPS.

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También se llegó a tomar en cuenta las incrustaciones que pueden llegar a surgir dentro del intercambiador, ya que estamos trabajando con líquidos como el agua y compuestos orgánicos, creemos que es necesario su identificación, pues al no saber las condiciones de mantenimiento que se le deban de dar a este tipo de operación dentro de la industria, al considerarlos nos daría un mayor rango dentro de la tolerancia de tiempo para el mantenimiento del intercambiador.  Los datos para las incrustaciones fueron tomados del libro “Problemas de transferencia de calor” por Antonio Valiente Balderas, pág. 567.

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