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Propuesta numérica para el cálculo de columnas complejas en la destilación de multicomponentes
DOI:
https://doi.org/10.15446/ing.investig.n29.20807Keywords:
Destilación de multicomponentes, Algoritmo de Thomas, Modelos matemáticos, Análisis numérico, Columnas complejas, Método de Muller, Método mejorado de memoria (es)Multicomponent distillation, Thomas algorithm, Mathematical models, Numerical analysis, Columns complex, Muller method, Enhanced memory method (en)
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En este artículo se propone y desarrolla un método numérico compacto y numéricamente estable para la solución de la distribución de los productos en una destilación de multicomponentes en columnas complejas. El método riguroso desarrollado utiliza el algoritmo de Thomas en la resolución de la matriz tridiagonal - NT - resultante de la linealización de las ecuaciones del balance de materia y un método mejorado de memoria - IMM - para el cálculo del perfil mejorado de temperatura en la columna y que se utiliza como contraste para la convergencia del proceso iterativo. Éste se inicializa con un perfil de flujo de vapor y un perfil lineal de temperatura. En la fase inicial se emplea un método mejorado de memoria para la caracterización de las corrientes de alimentación a la columna. Al final se presentan algunas comparaciones que muestran la bondad de las técnicas numéricas propuestas en la formulación del problema. Adicionalmente se determinó un parámetro de relajación que optimiza el proceso iterativo.
References
Amundson, N.R., Pontinen, A.J., Multicomponent distillation calculations on a large digital computer. Ind.
Eng. Chem. 50, 730-736, 1958. DOI: https://doi.org/10.1021/ie50581a025
Angel, S., Marmur, A., Kehat, E. Comparison of methods of prediction of vapor-liquid equilibria and enthalpy in a destilation simulation program. Computers & Chemical Eng., Vol. 10, No. 2, 169, 1986. DOI: https://doi.org/10.1016/0098-1354(86)85028-1
Carnahan, B., Luther, A. Applied Numerical Methods. Wiley, J. O., 1969.
Conte, S.D., De Boor, C. Análisis numérico elemental. Edit. McGraw-Hill. Segunda Edición, 1974.
Friday, J.R., Smith, B.D. An analysis of the equilibrium stage separations problem. Formulation and convergence. AIChEJ., 10, 698, 1964. DOI: https://doi.org/10.1002/aic.690100524
Goldstein, R.P., Stanfield, R.B. Flexible method for the solution of distillation design problems using the Newton-Raphson technique. Ind. Eng. Chem. Des. Develop., Vol. 9, No. 1, January, 1970. DOI: https://doi.org/10.1021/i260033a014
Henley, J.E., Seader, J.D., Operaciones de separación por etapas de equilibrio en ingeniería química. Editorial Reverté, 1988.
Hildebrand, F.B., Introduction to Numerical analysis. Second Edition. McGraw-Hill, 1974.
Holland, C.D. Fundamentos de destilación de mezclas multicomponentes. McGraw-Hill. Book Co., Ed. Limusa, 1988.
Lewis, W.K., Matheson, G.L., Ind. Eng. Chem., 24, 496-498, 1932. DOI: https://doi.org/10.1021/ie50269a005
Pang, T., Knopf, F.C. Numerical analysis of single variable problems with the use of continued fractions. Computers & Chemical Eng., Vol. 10, No. 1, 87, 1986. DOI: https://doi.org/10.1016/0098-1354(86)85049-9
Rangel, H.A., Spinel, J.E. Cálculo numérico mejorado de una vaporización instantánea. Caso generalizado de una mezcla de hidrocarburos ligeros. Ingeniería e Investigación. No. 22, Vol. 6, No. 3, 1er trimes. 1991. DOI: https://doi.org/10.15446/ing.investig.n22.20500
Rose, A., Sweeny, F., Verle, N.S. Continuous distillation calculations by relaxation method. Ind. Eng. Chem., 50, 737, 1858. DOI: https://doi.org/10.1021/ie50581a026
Shacham, M. An improved memory method for the solution of a nonlinear equation. Chem. Eng. Sc. 44, p. 1495, 1989. DOI: https://doi.org/10.1016/0009-2509(89)80026-0
Shacham, M., Kehat, E. An iteration method with memory for the solution of a nonlinear equation. Chem. Eng. Sc. 27, 2099, 1972. DOI: https://doi.org/10.1016/0009-2509(72)87067-2
Thiele, E.W., Geddes, R.I., Ind. Eng. Chem. 25, 290, 1933. DOI: https://doi.org/10.1021/ie50279a011
Wang, J.C., Henke, G.E., Tridiagonal matrix for distillation. Hydrocarbon Processing, 45, 155-163, 1966.
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