“ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD”
Un análisis de sensibilidad (Sensitivity Analysis) es una herramienta para determinar cómo
reacciona un proceso cuando se varían variables claves de diseño y de operación. Se
puede utilizar para variar una o más variables dentro de un pro eso y estudiar el efecto de
esta variación en otras variables del proceso. Es una herramienta valiosa para desarrollar
estudios “what if”. Las variables que varían deben ser entradas a la simulación ya que las
variables que son calculadas en la simulación no pueden ser manipuladas.
Un análisis de sensibilidad puede ser usado para verificar si una solución de una
especificación de diseño está entre los rangos de la variable manipulada. También se
puede utilizar para realizar optimizaciones de procesos.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD PARA EL PROBLEMA 2.19 DE REKLAITIS:
La primera de las columnas se utiliza para separar una mezcla de benceno, tolueno y
xileno en dos corrientes: la corriente de destilado que prácticamente debe ser benceno
puro y la de producto de fondo que debe en su mayoría ser tolueno y xileno. El destilado
que sale de este equipo se fracciona para convertirse en los productos deseados.
La segunda columna se utiliza para convertir los residuos de la primera columna en
productos refinados.
Al conocer las tasas de separación de los componentes en el destilado de ambas columnas
y de alimentación a la segunda columna, se analiza que las limitaciones del proceso se dan
por el porcentaje de destilado de benceno en la columna 2, cuya composición debería ser
inferior a la del xileno ya que el benceno en teoría, debería encontrarse en menor
proporción.
De ello resulta una ligera incongruencia en la cantidad similar de flujos de destilado y
fondos para el tolueno en esta misma columna.
Se recomienda que el proceso opere a una temperatura que permita la separación
adecuada en el segundo destilado, siendo ésta probablemente alta puesto que este tipo
de unidades trabajan a presión atmosférica.
DATOS:
La alimentación a un sistema fraccionador de 2 columnas es de 30,000 lbm/h de una
mezcla que contiene 50 % de B (Benceno), 30 % de T (Tolueno), 20 % de X (Xileno).
La alimentación se introduce en la columna C1 y resulta en un destilado con 95 % de B, 3
% de T y 2 % de X. Los fondos de C1 se alimentan a la segunda columna C2, de la cual se
obtiene un destilado con 3 % de B, 95 % de T y 2 % de X. Suponga que 52 % de la
alimentación aparece como destilado en la primera columna y que el 75 % de B
alimentado a la segunda columna aparece en el destilado de ésta.
MEMORIA DE CÁLCULOS (BALANCE DE MATERIA):
La columna 1 y el proceso tienen 0 Grados de Libertad y se conoce un flujo. El proceso
está correctamente especificado
2
4
1
5
3
No.
Corriente
[lbm/h]
1
30,000
Fj
Componente Xi [lbm/h]
Benceno
0.5
15000
Tolueno
0.3
9000
Xileno
0.2
6000
2
3
15600
14,400
Fj
Fj
Xi
[lbm/h] Xi
[lbm/h]
0.95
14820 0.0125
180
0.03
468 0.5925
8532
0.02
312 0.395
5688
4
5
15600
9,900.0000
Fj
Xi
[lbm/h] Xi
Fj [lbm/h]
0.03
135 0.00454545
45
0.95
4275
0.43
4257
0.02
90 0.56545455
5598