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ABSTRACTS POR TÓPICO

S9. Investigación y formación en posgrados del CUCEI

ESTUDIO ESTACIONARIO Y MODELADO DINÁMICO DE LA SEPARACIÓN DE AMONÍACO EN AGUA MEDIANTE UNA COLUMNA DE DESTILACIÓN CON EMPAQUE ESTRUCTURADO
Mariola Camacho Lie1, Juan Paulo García Sandoval1, Cristian Jonathan Calderón Cervantes2
1Universidad de Guadalajara, Departamento de Ingeniería Química, Mexico. 2Tecnologico de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Mexico.


La recuperación de amoníaco es clave para proteger al medio ambiente y obtener beneficios económicos en ciertos procesos industriales. Este estudio se centra en la separación de la mezcla amoníaco-agua posterior a una producción industrial de nitrilos. El propósito es comprender la dinámica del sistema y los fenómenos de transporte implicados, asegurando el cumplimiento de los objetivos de operación, producción y seguridad. El sistema analizado incluye un economizador que aprovecha el calor residual de los fondos de una torre de destilación con empaque estructurado, un termosifón vertical y un condensador total.

Para ello se desarrolla un modelo matemático riguroso bajo un enfoque de no equilibrio con doble película, discretizado por etapas para incorporar balances de masa y energía, tasas de transferencia, ecuaciones hidráulicas, relaciones de equilibrio interfacial y restricciones de fracciones molares. Asimismo, se consideran las especificaciones de diseño y los fenómenos presentes en intercambiadores de calor y válvulas de control. De este modo, se formulan ecuaciones acopladas para el estado estacionario y dinámico, sometidas a un análisis de grados de libertad que garantiza su consistencia y determina las variables relevantes del sistema.

Las simulaciones realizadas en Aspen Plus, Aspen Custom Modeler y Python permitieron caracterizar el proceso con el estado estacionario, usando aproximaciones teóricas y semi-empíricas que no requieren de ajustes paramétricos. Aunque la simulación dinámica presentó dificultades de convergencia debido a la complejidad y rigidez numérica, la investigación aporta una estrategia metodológica sólida y aplicable a casos industriales de similar naturaleza.


Keywords: Destilación, Amoníaco-agua, No equilibrio

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No aplica.

Presenting authors email: mariolacamacholie@gmail.com
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