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Orientación Universidad
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ejercicios del primer corte, Ejercicios de Procesos de Separación Química

ejercicios de los temas de lixiviacion y destilacion

Tipo: Ejercicios

2022/2023

Subido el 31/10/2023

valeria-reyes-berrios
valeria-reyes-berrios 🇲🇽

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Sep 23- enero 24
PÁG: 1
DE: 5
20/09/2022
ELABORÓ
I.Q.I. NALLELY GUERRERO VIDAL
I N G E N I E R Í A Q U Í M I C A
SÍNTESIS Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS
Nombre de los alumnos:
I.
II.
1. En un proceso se desea purificar la corriente de subproductos. Se cuenta con cuatro alternativas de
tratamiento A1 a A4. Las alternativas se califican con los siguientes criterios. C1: Costo de la inversión, C2:
Condiciones de operación, C3: Uso de solventes tóxicos, C4: Costo por el manejo de desechos. Se dispone
del siguiente arreglo de calificaciones y pesos de los criterios.
2. En un proceso se deben tratar las materias primas antes de entrar a la sección de reactores, Se cuenta con
las siguientes alternativas de tratamiento,
A1: Diluir, mezclar y calentar.
A2: Mezclar, diluir y calentar,
A3: Triturar, diluir y calentar y
A4: Diluir y calentar.
Las alternativas se califican con los siguientes criterios. C1: Costo de la inversión, C2: Condiciones de
operación, C3: Generación de desechos tóxicos y C4: peligrosidad. Se dispone del siguiente arreglo de
calificaciones y pesos de los criterios.
Con el método Electra jerarquice las alternativas e indique el orden de prioridad preferente.
3. En un proceso se deben tratar las materias primas, en dos etapas consecutivas, antes de entrar a la sección
de reactores, se cuenta con cinco alternativas. A1: Modificar solamente la primera etapa de tratamiento, A2:
modificar solo la segunda etapa de tratamiento, A3: Modificar ambas etapas de procesamiento, A4: Adquirir
nueva tecnología para la primera etapa solamente sin modificar la segunda etapa, A5 Adquirir nueva
tecnología para la segunda etapa sin modificar la primera etapa y A6: Usar nuevas tecnologías en ambas
etapas.
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¡Descarga ejercicios del primer corte y más Ejercicios en PDF de Procesos de Separación Química solo en Docsity!

Sep 23 - enero 24 PÁG: 1 DE: 5 20/09/ ELABORÓ I.Q.I. NALLELY GUERRERO VIDAL I N G E N I E R Í A Q U Í M I C A SÍNTESIS Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS Nombre de los alumnos: I. II.

  1. En un proceso se desea purificar la corriente de subproductos. Se cuenta con cuatro alternativas de tratamiento A1 a A4. Las alternativas se califican con los siguientes criterios. C1: Costo de la inversión, C2: Condiciones de operación, C3: Uso de solventes tóxicos, C4: Costo por el manejo de desechos. Se dispone del siguiente arreglo de calificaciones y pesos de los criterios.
  2. En un proceso se deben tratar las materias primas antes de entrar a la sección de reactores, Se cuenta con las siguientes alternativas de tratamiento, A1: Diluir, mezclar y calentar. A2: Mezclar, diluir y calentar, A3: Triturar, diluir y calentar y A4: Diluir y calentar. Las alternativas se califican con los siguientes criterios. C1: Costo de la inversión, C2: Condiciones de operación, C3: Generación de desechos tóxicos y C4: peligrosidad. Se dispone del siguiente arreglo de calificaciones y pesos de los criterios. Con el método Electra jerarquice las alternativas e indique el orden de prioridad preferente.
  3. En un proceso se deben tratar las materias primas, en dos etapas consecutivas, antes de entrar a la sección de reactores, se cuenta con cinco alternativas. A1: Modificar solamente la primera etapa de tratamiento, A2: modificar solo la segunda etapa de tratamiento, A3: Modificar ambas etapas de procesamiento, A4: Adquirir nueva tecnología para la primera etapa solamente sin modificar la segunda etapa, A5 Adquirir nueva tecnología para la segunda etapa sin modificar la primera etapa y A6: Usar nuevas tecnologías en ambas etapas.

Sep 22 - enero 23 PÁG: 2 DE: 5 20/09/ ELABORÓ I.Q.I. NALLELY GUERRERO VIDAL I N G E N I E R Í A Q U Í M I C A SÍNTESIS Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS Las alternativas se califican de acuerdo a seis criterios C1: costo de la inversión, C2: Tiempo de suspensión de actividades para aplicar las alternativas, C3: Mejoramiento por ampliación de la capacidad, C4: Efectos sobre el medio ambiente, C5: Severidad de las condiciones de operación y C6: costo de reentrenamiento de operadores. Se dispone del siguiente arreglo de calificaciones y pesos de los criterios. C1 C2 C3 C4 C5 C A1 3 4 9 8 7 7 A2 2 5 4 3 4 3 A3 4 5 5 7 7 6 A4 6 3 5 2 4 6 A5 7 6 7 9 7 8 Peso 5 2 3 4 3 1 Con el método Electre jerarquice las alternativas e indique el orden de prioridad preferente.

  1. Proponga dos secuencias de destilación para los datos de la tabla siguiente. A) Otra usando reglas heurísticas, indique claramente las reglas heurísticas que aplican en cada corte. B) Seleccione la mejor con algún indicador del costo de los destiladores. Dibuje la secuencia de destiladores en diagrama de bloques. C) Dibuje el diagrama de bloques del tren de separadores que resulte mejor. Componente kmol/min T-ebullición, °C A 40 83 B 100 73 C 50 133 D 190 173
  2. La fabricación del butanal se efectúa en el reactor OXO que es un término genérico para designar la síntes is química para la hidro-formilación de olefinas con gas de síntesis. Para separar los componentes a la salida del reactor un ingeniero de proceso propone usar un tanque flas h y cuatro columnas de destilación, en secuencia directa. Pero un estudiante practicante propone usar el fl ash y las cuatro columnas con un arreglo usando la fórmula de Nadgir y Liu. A) Determine y dibuje los arreglos de columnas en las dos propuestas. B) Determine con un indicador del costo de separación cual propuesta es mejor. Use los siguientes datos. Especies Kmol/h Teb, ºC Hidrógeno 42 253 Propileno 82 47. Monoxido de carbono 66 191. Butiraldehido 180 74. Isobutiraldehido 36 63 butanol 32 118

ENERO – JUNIO 2017 PÁG: 4 DE: 5 09/10/ ELABORÓ I.Q.I. NALLELY GUERRERO VIDAL I N G E N I E R Í A Q U Í M I C A SÍNTESIS Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS Problemas de Síntesis y Optimización de Procesos SEMESTRE ENERO – JUNIO 2017

  1. Las principales reacciones de la producción del fenol se efectúan en dos reactores independientes: Cumeno + Oxígeno Æ Hidroperóxido de cumeno Hidroperóxido de cumeno Æ Fenol + Acetona En otras reacciones se obtienen pequeñas cantidades de subproductos. A la salida de los reactores se obtiene: El alfa metilestireno se deja junto al cumeno ya que al reciclarlos al primer reactor se hace reaccionar con una corriente de hidrógeno que convierte el alfa metilestireno en cumeno. La acetofenona y el cumil fenol son subproductos desechables. A) Proponga una secuencia de separación usando reglas heurísticas, B) Compare la secuencia de (a) con las posibles secuencias que se pueden obtener con el cálculo del coeficiente de facilidad de separación de Nadgir y Liu. C) Seleccione la secuencia más económica empleando algún indicador del costo de las columnas de destilación. En el diagrama de separadores indique que corrientes son de recirculación.
  2. El estireno se fabrica por deshidrogenación de etilbenceno a altas temperaturas. El etilbenceno también se descompone en benceno y etileno además de combinarse con hidrógeno para dar tolueno y metano. Una pequeña parte del estireno da polímeros de bajo peso molecular (alquitrán). A la salida del reactor se tiene la siguiente composición.

A) Proponga una secuencia de separadores usando reglas heurísticas, B) Proponga una secuencia de separadores diferente a la del inciso (a) usando el método de Nadgir y Liu. C) Seleccione la mejor secuencia empleando un indicador del costo relativo de las columnas de destilación. El agua puede separarse fácilmente de los aromáticos por condensación. Si agrupa algunos componentes para no separarlos justifique por qué.