Guía de ejercicios - Facultad de Ingeniería - UBA

Guía de ejercicios
Rev 3 Página 63
3. Diseño de un reboiler tipo marmita para generar vapor.
76.49 Operaciones de Transferencia de
cantidad de movimiento y energía
Facultad de Ingeniería
UBA
En una pequeña planta de destilación de ácidos grasos no se cuenta con una caldera, pero para
un servicio particular se necesita vapor de agua. Como se cuenta en la instalación de una caldera
de fluido térmico que opera a 280 ºC, se piensa generar vapor de 9 bar(g) mediante un reboiler
tipo marmita, BKU. Se pide diseñar el intercambiador apropiado para generar 2000 kg/h de vapor,
para una caída máxima de temperatura en el fluido térmico de 60 ºC.
Como fluido térmico se utilizará Dowtherm “A”.
4. Diseño de un reboiler tipo marmita para evaporar tolueno.
En una planta petroquímica se debe separar una mezcla de tolueno y benceno por destilación.
Como producto de fondo se obtiene tolueno con una fracción molar del 98%. El reboiler opera a
1,4 bar(a) y debe generar 30000 kg/h de vapor de tolueno. Dado que el producto se extraerá del
mismo reboiler, se piensa diseñar un equipo tipo marmita. Como fluido calefactor se dispone de
vapor a 6 bar(g).
5. Diseño de un reboiler tipo marmita para evaporar etanol.
En una planta de producción de alcohol etílico puro, el mismo sale por el fondo de una torre que
opera a presión atmosférica. En el proceso se realiza la separación de la mezcla alcohol–agua
mediante el uso de ciclohexano como intermediario.
Diseñar un reboiler tipo marmita para generar 6000 kg/h de vapores de alcohol. Por
consideraciones de espacio se pide que los tubos del reboiler sean de 3,65 m de largo. Se piensa
en utilizar un lote de tubos de 1”, BWG 14, de acero al carbono, que por consideraciones de
marcado están a un precio muy accesible. Como medio calefactor se empleará vapor de baja
presión, recuperado de otro proceso, que tiene una presión de 1,4 bar(g):
6. Diseño: termosifón horizontal.
Se necesita diseñar el reboiler de una torre fraccionadora que separa propano prácticamente puro
por el fondo de la torre. Se necesitan generar 8000 kg/h de vapor de propano a 28 bar(a). Para el
servicio se propone utilizar vapor saturado a 2 bar(g). Se piensa en un termosifón horizontal para
el servicio. La línea de entrada está formada por 15 m de caño de DN 4” Sch 40 de tramos rectos
y longitud equivalente de accesorios, mientras que la línea de salida es también de 15 m de
longitud equivalente, pero de caño de DN 6” Sch 40.