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Refuncionalización de la torre de destilación ubicada en planta piloto para la recuperación de etanol procedente de efluentes industriales y para el uso didáctico de la misma / Andrés Iván Edelstein, Leandro Romano.

Por: Edelstein, Andrés Iván.
Colaborador(es): Romano, Leandro | Martínez Riachi, Susana [dir.] | Premio Pre Ingeniería 2015 (Buenos Aires : Centro Argentino de Ingenieros, 20 Noviembre).
Editor: Buenos Aires: Centro Argentino de Ingenieros, 2015Descripción: 251 p. ; il. : 29 cm. + CD Rom.Tema(s): Universidad Nacional de Córdoba | Destilación | Refrigeración | Agitación | Alcohol etílico | Vaporización | Investigación aplicada | Premio Pre IngenieríaRecursos en línea: Premio Pre Ingeniería 2015 Resumen: La destilación es la operación más utilizada para enriquecer una mezcla de etanol y agua. Consiste en la separación mediante etapas sucesivas de equilibrio líquido-vapor, en la cual se combinan transferencias de masa y energía. En el Capítulo 1 se describen las generalidades de este proceso y las consideraciones necesarias a tener en cuenta para diseñar una operación de destilación, como las propiedades de las mezclas, las condiciones del equilibrio y los diferentes tipos de equipos utilizados. La columna de destilación ubicada en la planta piloto de la Facultad, es una torre de relleno empacada al azar con anillos Rasching, que fue diseñada para operar en proceso batch, provista de un hervidor eléctrico en su base y de un condensador en la cabeza de la misma, utilizando como fluido refrigerante agua del servicio de la Facultad. El objetivo general de este trabajo es optimizar el equipo para poder operar en continuo y recuperar etanol de efluentes industriales. En el Capítulo 2 se presenta el modelado de la operación de destilación realizado mediante el simulador de procesos UniSim Design®. En el Capítulo 3 se trata el diseño y la implementación de un sistema de agitación para homogeneizar la temperatura en el hervidor. Se instala un motor de 1/8HP de potencia para accionar dos impulsores de acero inoxidable de palas planas inclinadas, que permiten eliminar los gradientes térmicos dentro del hervidor. En el Capítulo 4 se analiza la utilidad del conocimiento del perfil térmico de la columna durante su operación. Se instalan 4 termocuplas a lo alto de la columna para poder determinar las temperaturas a distintas alturas. En el Capítulo 5 se trata el pasaje de funcionamiento en batch al funcionamiento continuo de la columna. Se instalan sistemas de alimentación de la columna y de recolección del destilado y el residuo. En el Capítulo 6 se analiza la eficiencia del sistema de refrigeración. Se modifica dicho sistema para recircular el agua de refrigeración y se logra disminuir su consumo notablemente. Finalmente, en el Capítulo 7 se presenta un análisis económico de la operación de la columna con el fin de determinar la posibilidad de brindar servicio para la recuperación de etanol de una industria en particular que tiene este tipo de residuo. Se concluye que la capacidad de procesamiento de la columna (708,48L/mes de etanol) no es suficiente para tal fin, considerando que la industria analizada vierte 28.800L/mes de etanol. Sin embargo, queda abierta la posibilidad de otorgar este servicio a otra industria de menor envergadura, o realizar un estudio más detallado para el diseño de una columna capaz de procesar los caudales vertidos por la industria analizada anteriormente. Para lo cual, el presente trabajo establece el precedente, brindando parámetros para un funcionamiento adecuado de la columna existente en la planta, la cual serviría como instancia previa de escalado. La refuncionalización de la columna para uso didáctico fue todo un éxito; se implementaron mejoras en la operación, se la preparó para el funcionamiento en continuo y se confeccionó un manual completo con instrucciones de uso, posibles problemas y sus soluciones, y planos a escala de la misma.
Lista(s) en las que aparece este ítem: Premio Pre Ingeniería
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Libro Libro Biblioteca Centro Argentino de Ingenieros
D - Y5 - PRE INGENIERIA 2015 - 11 (Navegar estantería) Disponible 27629
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Trabajo seleccionado Coloquio Pre-ingeniería 2015.

La destilación es la operación más utilizada para enriquecer una mezcla de etanol y agua. Consiste en la separación mediante etapas sucesivas de equilibrio líquido-vapor, en la cual se combinan transferencias de masa y energía. En el Capítulo 1 se describen las generalidades de este proceso y las consideraciones necesarias a tener en cuenta para diseñar una operación de destilación, como las propiedades de las mezclas, las condiciones del equilibrio y los diferentes tipos de equipos utilizados. La columna de destilación ubicada en la planta piloto de la Facultad, es una torre de relleno empacada al azar con anillos Rasching, que fue diseñada para operar en proceso batch, provista de un hervidor eléctrico en su base y de un condensador en la cabeza de la misma, utilizando como fluido refrigerante agua del servicio de la Facultad. El objetivo general de este trabajo es optimizar el equipo para poder operar en continuo y recuperar etanol de efluentes industriales. En el Capítulo 2 se presenta el modelado de la operación de destilación realizado mediante el simulador de procesos UniSim Design®. En el Capítulo 3 se trata el diseño y la implementación de un sistema de agitación para homogeneizar la temperatura en el hervidor. Se instala un motor de 1/8HP de potencia para accionar dos impulsores de acero inoxidable de palas planas inclinadas, que permiten eliminar los gradientes térmicos dentro del hervidor. En el Capítulo 4 se analiza la utilidad del conocimiento del perfil térmico de la columna durante su operación. Se instalan 4 termocuplas a lo alto de la columna para poder determinar las temperaturas a distintas alturas. En el Capítulo 5 se trata el pasaje de funcionamiento en batch al funcionamiento continuo de la columna. Se instalan sistemas de alimentación de la columna y de recolección del destilado y el residuo. En el Capítulo 6 se analiza la eficiencia del sistema de refrigeración. Se modifica dicho sistema para recircular el agua de refrigeración y se logra disminuir su consumo notablemente. Finalmente, en el Capítulo 7 se presenta un análisis económico de la operación de la columna con el fin de determinar la posibilidad de brindar servicio para la recuperación de etanol de una industria en particular que tiene este tipo de residuo. Se concluye que la capacidad de procesamiento de la columna (708,48L/mes de etanol) no es suficiente para tal fin, considerando que la industria analizada vierte 28.800L/mes de etanol. Sin embargo, queda abierta la posibilidad de otorgar este servicio a otra industria de menor envergadura, o realizar un estudio más detallado para el diseño de una columna capaz de procesar los caudales vertidos por la industria analizada anteriormente. Para lo cual, el presente trabajo establece el precedente, brindando parámetros para un funcionamiento adecuado de la columna existente en la planta, la cual serviría como instancia previa de escalado. La refuncionalización de la columna para uso didáctico fue todo un éxito; se implementaron mejoras en la operación, se la preparó para el funcionamiento en continuo y se confeccionó un manual completo con instrucciones de uso, posibles problemas y sus soluciones, y planos a escala de la misma.

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