Destilación atmosferica

ECUACIONES MESH

Para un equipo de separación líquido vapor con etapas de equilibrio en arreglo de cascada operando en estado estable, cada etapa puede ser descrita como se observa de la figura 1

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Figura 1.- Modelo de una etapa de equilibrio en un equipo separador líquido-vapor

La modelación de cada etapa de equilibrio j puede realizarse mediante un conjunto de ecuaciones, las cuales relacionan las variables que determinan el comportamiento del equipo. Estas ecuaciones son conocidas como ecuaciones MESH.

Ecuación M: Balance de materia parea cada componente:

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Ecuación 1

Ecuación E: Ecuación de equilibrio de fases para cada componente

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Ecuación 2

Ecuación S: Sumatorias en cada corriente de fracciones mol de los componentes

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Ecuación 3

[pic 5]

Ecuación 4

Ecuación H: Balance de energía (entalpía) en cada plato:

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Ecuación 5

Para cada etapa de equilibrio, existen 2C+3 ecuaciones MESH, es decir, para una cascada en arreglo a contracorriente con N etapas, hay N (2C+3) ecuaciones MESH que deber resolverse.

Para la solución de estas ecuaciones deben tenerse ecuaciones M modificadas las cuales se obtienen a partir de tomar Tj y Vj como variables de corte, sustituyendo las ecuaciones E (Ecuación 1) en las ecuaciones M (Ecuación 7: Kirkbride), lo que da como resultado ecuaciones M lineales en la variable de fracción mol de líquido, como se  muestra en la ecuación 6

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Ecuación 6

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Ecuación 7

Estas ecuaciones son dispuestas en forma de matriz tridiagonal y resueltas por medio del algoritmo de Thomas, el cual es una modificación de la eliminación Gaussiana tradicional. Con este procedimiento se aísla xi,N primero, eliminando hacia delante desde la etapa 1 hasta la etapa N, de tal manera que después se obtengan los demás valores por sustitución, empezando de xi, N-1 hacia atrás. (Sender J.D. y Henley E.J. 2000)

BIBLIOGRAFÍA

• http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lpro/sanchez_r_me/capitulo4.pdf
• http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6448/05AM05de09.pdf;jsessionid=CB9C9C7112D19568F77F01F46D659D73.tdx2?sequence=5

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