Separador Flash

 

SEPARACIÓN FLASH DE EQUILIBRIO LÍQUIDO-V LÍQUIDO-VAPOR APOR

Departamento Académico de Operaciones Unitarias Facultad de Química e Ingeniería Inge niería Química-UNMSM

El presente material se elaboró para el curso de Transferencia de Masa I de la Escuela de Ingeniería Química

Javier Armijo Carranza

Profesor  Agosto el 2016

 

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1- Separador Flash

El separador flash es una operación de destilación que se conduce en una etapa donde la corriente de alimentación se divide en dos corrientes líquido-vapor que salen en equilibrio termodinámico. Las separaciones flash se conducen de diferentes modos. Vaporización adiabática: se alimenta un líquido de alta presión, se

calienta y luego se reduce la presión mediante la válvula adiabática

dando lugar a la formación del vapor en equilibrio con su líquido. Vaporización isotérmica: se alimenta un líquido de baja presión el cual

se evapora parcialmente sin la presencia de la válvula. P Vapores V , yi TV , PV , hV 

V  Alimentación  Alimentación líquida

L En equilibrio:

 F , z i

L

T F , PF , hF 

Q

T

Tv = TL Pv = PL Líquidos  L, xi T L , PL , hL

Condensación parcial isotérmico:  se alimenta un vapor que se

condensa parcialmente sin la presencia de la válvula

Preparado por Javier Armijo, 2016

 

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P Vapores V , yi TV , PV , hV 

V  Alimentació  Alimentación n vapor

L

 F , z i

L

T F , PF , hF 

T

Q

Líquidos  L, xi T L , PL , hL

 A menos que la volatilidad relativa sea muy grande, el grado de separación de los componentes que se puede alcanzar es muy bajo. Por esta razón, las operaciones flash son operaciones auxiliares donde se acondiciona la alimentación para su posterior tratamiento. Sin embargo, los métodos de cálculo utilizados para simular las separaciones flash son de gran importancia porque las columnas de separación de etapas múltiples pueden representarse como

una

sucesión de separadores flash. La siguiente tabla muestra los problemas de cálculo que se pueden presentar en el caso de un separador separ ador flash. Se conocen: F, zFi, PF, TF, hF Tipo Fl Flash

Variables especificadas PV, TV

Q, L, V, y, x

PV, Q=0

TV, V, L, y, x

No adiabático

PV, Q

TV, V, L, y, x

%Líquido

PV, L

Q, TV, V, y, x

%Vapor 

PV( o TV), V

Q, TV( o PV), L, y, x

Pureza de líquido

PV, x j o (x jL)

Q, TV, V, L, y, x

Pureza de vapor 

PV(o TV), y j o (y jV)

Q, TV( o PV), V, L, y, x

Separación

y j (o y jV), xk (o xkL)

Q, PV, TV, V, L, y, x

Isotérmico  Adiabático

Preparado por Javier Armijo, 2016

Variables calculadas

 

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2-Criterios para establecer la coexistencia de dos fases en equilibrio

 A presión fija, una mezcla no puede separarse a cualquier temperatura, por el contrario, existe un rango limitado en el cual se puede presentar dos fases en equilibrio. Por ejemplo, en una mezcla binaria (A, B) a composición fija z A, como se muestra en la figura solo puede ocurrir separación en el rango de T1 1

>1

Punto de rocío

>1

=1

Vapor sobrecalentado

>1