El flash es una etapa de separación de dos fases que se encuentran en equilibrio. La composición de cada fase en unas determinadas condiciones de presión y temperatura del flash es lo que vamos a calcular con la simulación.
Los datos de partida van a ser:
Presión de operación
Temperatura de operación
Composición de la alimentación
En un estado de equilibrio físico-químico se verifican las siguientes ecuaciones:
Equilibrio mecánico:
Equilibrio térmico:
Equilibrio de fases:
Balance de materia de cada componente:
Balance de materia global:
Balance de energía:
Sumatorios:
Para la resolución de este sistema de ecuaciones hay diferentes estrategias, nosotros hemos elegido el método de Rachford & Rice.
En nuestro flash hemos dos simplificación importantes, primero consideramos que la presión y temperatura de equilibrio son las mismas que las de la entrada. Con esto lo que hacemos es hallar el estado de equilibrio en las condiciones de la alimentación. La segunda simplificación consiste en considerar el flash adiabático, de esta manera eliminamos la ecuación de balence energético.
La modelización del flash queda reducida a la resolución de ls ecuaciones (3), (4), (5) y (7). Sustituyendo la ecuación (5) en la (4) para eliminar L y combinando el resultado con la ecuación (6) obtenemos la expresión:
donde
Esta ecuación se soluciona de forma iterativa utilizando el método de Newton:
para ello es necesario calcular en cada iteración el valor de la constante de equilibrio. En nuestro caso particular, la constante de equilibrio de benceno, tolueno y difenilo se calcula una única vez según el modelo de Antoine, y las constantes de equilibrio de hidrógeno y metano se calculan con el modelo de Henry para gases diluidos en una mezcla. Estas sí se evalúan en cada iteración.
Simulador
Última actualización 20/11/99
Por Pablo Díaz López
Correo electrónico:
pablo@diquima.upm.es
