Ejercicio 3 7

 

  UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO  FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

TEMA: Desarrollo Ejercicio 3.7 del Libro Diseño de Procesos en Ing. Desarrollo Química de Arturo Jiménez”  

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CURSO: ECONOMIA DE PROCESOS  DOCENTE:   DOCENTE: Ing. Laura Gutiérrez  ALUMNO:    Aguilar

Espino, Nathaly   Aguilar Horna, Eldon   Chuquiano Sabino, José   Jimenez Garay, Claudio   Mantilla Bacilio, Andrea   Ortiz Vargas, Anthony   Uceda Perez, Juan   Palacios Lavado, Gerson

TRUJILLO –  PERÚ  PERÚ 2019 

 

3.7 Considere la columna de destilación con los datos que se muestran en la figura

La columna se operará a presión atmosférica. Se desea hacer una estimación preliminar de la inversión que requiere el sistema en 1995. a)  Estime la inversión requerida para el condensador b)  Estima la inversión requerida para la columna Solución: a)  Estime la inversión requerida para el condensador Primero calculamos el costo base de una unidad de condensador de 400 ft 2 con ayuda de la figura 3.3 que es de aproximadamente 4000 dólares.

 

  Para calcular el costo del equipo se utiliza la ecuación de intercambiadores de calor y las

tablas que nos permitirán determinar los valores de F d, FP y Fm.

De donde obtenemos que los valores de:

  Fd:  El factor de diseño dependerá del tipo del intercambiador, en este caso al no

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mencionarlo en el ejercicio se considerará un intercambiador de carcaza y tubo de la forma cabezal flotante cuyo valor es de 1.00.   FP: El factor de presión es de 1 atmosfera que son aproximadamente 14.69 psi por lo tanto tiene el valor de 0.00.   Fm: El factor de material está definido por el material de la coraza y tubo, en este caso es AC/AI (Acero al carbón/ Acero Inoxidable), cuyo valor interceptado con el rango de área tendrá un valor de 1.78.

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

Con estos valores determinados se calcula el precio del intercambiador de calor:

Cfb =4000∗ 1.00+0.00 1.00+0.00 ∗1.78 =7120

 

Por lo tanto, el valor ajustado para el intercambiador de calor buscado es de $ 7 120, sin embargo, el método de Guthrie requiere la aplicación de un factor de modulo que para un intercambiador de calor es de 3.39.

Cd = 4 000 ∗ 3.39 = 13 560 El costo de la unidad desead se obtiene de la siguiente forma:

 = 24 13 136.8 + 13 560−4000 560−4000 = 33 696 696.8.8 

Por lo tanto, el valor de la unidad es de $ 33 696.8, para el año de 1968, por lo que debemos escalarlo hasta el año de 1995 utilizando la tabla 2.1

Con lo que obtenemos que el factor para 1968 y 1995 tienen los valores de 113.7 y 381.1 respectivamente, procediéndose a realizar el cálculo:

112 945 945.0.044  Cd = 33 696.8 ∗ 381.1 113.7 = 112 Sin embargo, este método siempre considera una contingencia del 15%:

Coststoo = 11 Co 1122 94 945.5.004∗ 4 ∗ 1.15 = 129 886.79 886.7966    Respuesta: Con estos cálculos obtenemos que el costo de la unidad deseada y con

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las especificaciones deseadas para el año de 1995 y teniendo en cuenta una contingencia del 15% será de $ 129 886.796.  

 

b)  Estime la inversión requerida para la columna Primero calculamos el costo base de los platos de la columna de destilación de acero al carbón con ayuda de la figura 3.7 que es de aproximadamente 500 dólares.

Para ajustar el costo base del equipo se utiliza la ecuación de costos de platos para columnas de destilación y las tablas que nos permitirán determinar los valores de F s, Ft y Fm

De donde obtenemos que los valores de: 

  Fs = 2.2 (factor de espaciamiento entre paltos)   Ft = 0.4 (factor de tipo de plato)   Fm = 0.0 (factor de tipo de material del plato)

  

Con estos valores determinados se calcula el precio de los platos de la columna: $1300

Cfb =500∗2.2+0.4+0.0 =

 

El costo base ajustado para los platos de la columna de destilación resulta $ 1300, pero el método de Guthrie sugiere multiplicar este costo base por un factor que para un recipiente vertical resulta ser 4.34 (Tabla 3.2):

Cd = 1300 ∗ 4.34 = $ 5642 El costo de la unidad deseada se obtiene de la siguiente forma:

 =  + ( − )   =5642+ 1300−500 = $ 644 64422  Por lo tanto, el valor de la unidad es de $ 6442, para el año de 1968, por lo que debemos escalarlo hasta el año de 1995 utilizando la tabla 2.1

Costo=Cd ∗ II 1995 1968  21592 92.3.311  Costo=6442∗381.1 113.7 = $ 215 Sin embargo, este método recomienda usar un factor multiplicativo de 15%, finalmente se obtiene:

Costo columna=$ 21592.31∗1.15  Costoto col Cos column umnaa = $ 248 24831.1 31.166  

Se obtiene que el costo para una columna destilación en el año 1995 es   Respuesta: aproximadamente $ 24831.