Simulación y validación de modelos de destilación por lotes usando Aspen Batch Modeler: recuperación de epóxido de limoneno

Abstract

RESUMEN: Se desarrolló el modelado y simulación de una columna de destilación por lotes para la recuperación de epóxido de limoneno de una mezcla multicomponente, usando el software especializado Aspen Batch Modeler. Para la validación de los modelos se desarrolló el proceso experimental en un equipo de roto-evaporación, donde se varió la composición inicial de la mezcla, temperatura y presión de operación. La composición final de fondos y destilado se determinó a través de cromatografía de gases. Los resultados indican que los modelos propuestos describen satisfactoriamente el fenómeno simulado y permiten predecir con aceptable exactitud (RMSD ≤ 0.087) la composición final de las mezclas; representando así una herramienta útil para estudiar y analizar conceptualmente el diseño, la optimización y el escalado del proceso. De manera complementaria, se incluye en forma detallada la estructuración del modelo, de modo que pueda usarse como material de referencia para la simulación de procesos similares o con fines académicos.

ABSTRACT: Modeling and simulation of a Batch distillation column was developed for the recovery of limonene epoxide from a multicomponent mixture using advanced software Aspen Batch Modeler. For model validation, an experimental setup was developed using rotary evaporation equipment, and varying parameters such as initial composition of the mixture, temperature and pressure. The mixture composition in bottoms and distillate was determined by gas chromatography. The results indicate that the proposed models describe satisfactorily the simulated phenomenon and allow to predict with acceptable accuracy (RMSD ≤ 0.087) the final composition of the mixtures; hence representing a useful tool to study and analyze the conceptual design, optimization and/or scaled-up for the process. In addition, the model development is presented in detail, so it can be used as reference material for the simulation of similar processes or academic purposes. Kwyhors: Groundwater, conceptual hydrogeological model, ater quality. Agua subterránea, modelo hidrológico conceptual, calidad del agua