Tesis profesional presentada por Oscar Tonatiuh Suárez Severo

Licenciatura en Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Mtro. Luis Gabriel Ríos Casas
Vocal y Director: M.C. Alejandra Alarcón García
Secretario: Mtro. Javier Ojeda Pons

Cholula, Puebla, México a 2 de julio de 2005.

Resumen

Debido al continuo intento por arrancar la línea de extracción de aguas de desecho de productos intermedios de la planta Ciba Especialidades Químicas Puebla, se ha decidido tomar las precauciones necesarias para un óptimo desempeño de la misma. Por lo que se realizó un estudio profundo de los componentes de estas aguas con ayuda del uso de un simulador de procesos.

En un principio se revisó en la base de datos del simulador ASPEN PLUS el estado de los compuestos involucrados en el proceso, y se dieron de alta los faltantes mediante el uso de su estructura química y varias de sus propiedades fisicoquímicas para estimar el resto. Con ayuda de CIBA Especialidades químicas se determinaron las posibles descomposiciones que se realizaban en las corrientes de la línea, así como las condiciones de operación de cada equipo.

Después de revisar los diferentes métodos que se adaptan al comportamiento y compuestos que intervienen en la mezcla, se eligió el modelo de coeficientes de actividad de electrolitos NRTL como el más acoplado a este caso. Este modelo utiliza un amplio manejo de composiciones electrolíticas así como la posibilidad del uso de mezclas de solventes como medio de disociación.

Los parámetros necesarios para este modelo se obtuvieron con estimaciones de propiedades y regresiones de datos, así como de la misma base de datos del simulador. Posteriormente se realizó una comparación con datos experimentales proporcionados por la empresa, como ensayos para determinar equilibrios líquido - líquido y líquido - vapor, y ensayos de solubilidades de las diferentes parejas y tercias posibles de los compuestos, con lo que se validó el método seleccionado.

Finalmente, durante el desarrollo de la herramienta de análisis, se encontró que la caracterización de las corrientes de entrada no estaban del todo correctas, por lo que dificultó la simulación y finalmente solo se consideró el TAA y amoniaco como componentes del grupo de aminas para EK1 y para EK2, se consideró HTMP como el total de aminas provenientes del T30.

Los resultados obtenidos demuestran que es difícil aplicar un método riguroso para simular teniendo sólo una aproximación de las composiciones de las entradas al sistema, además de que sin un buen estudio del comportamiento de la mezcla, resulta difícil el manejo de datos experimentales y del modelo mismo de propiedades.

El entendimiento de la química de disociación de los compuestos en diferentes soluciones resulta de vital importancia para el estudio de este modelo electrolítico.

Suárez Severo, O. T. 2005. Análisis del comportamiento de una mezcla de aminas y sosa en solución, mediante simulación. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Julio. Derechos Reservados © 2005.