On the Integration of Reaction and Separ

En este trabajo, se analiza la integración de la reacción y la separación en una columna de destilación extractiva por lotes con un recipiente/reactor intermedio para mezclas formadoras de azeótropos. Esta configuración de equipo tiene el potencial de promover la conversión completa de los reactantes; por lo tanto, se investigan las principales características del proceso. Se seleccionó una mezcla que muestra varios azeótropos e involucra una reacción de esterificación como un ejemplo académico. La primera parte del artículo trata sobre el análisis del equilibrio de fases de la mezcla. Se obtienen los nodos (componentes puros y azeótropos) y las regiones de destilación de la mezcla multicomponente. Se utiliza el análisis de la topología del mapa de curvas de residuo para seleccionar uno de los reactivos como entrante. La viabilidad de la operación combinada se estudia basándose en el análisis de equilibrio de fases y la investigación de los cortes factibles a poder de separación infinita. La segunda parte de la contribución se centra en los diferentes pasos del proceso. Se estudia la influencia de los parámetros operativos y del proceso en el rendimiento de la operación con la ayuda de un simulador de procesos. Se dan explicaciones físicas para los resultados. Los resultados muestran las ventajas de integrar la reacción y la separación para mejorar tanto la conversión de los reactantes como la separación del producto.