Aplicación de los métodos iterativos a la solución de sistemas de ecuaciones lineales para el control de columnas de destilación con integración de energía.

Abstract

La destilación es la técnica de separación más común para mezclas líquidas con dos o más componentes. Mediante el uso de etapas en serie se logran separaciones de alta pureza que no son viables por otros medios. El principal inconveniente de la destilación tradicional es su enorme consumo de energía, para reducirlo se han empleado diversas metodologías de integración energética (IE), que en esencia buscan usar las corrientes calientes de salida (que queremos enfriar) para calentar los materiales fríos que entran al proceso o para generar vapor y energía eléctrica en equipos de cogeneració n, para así reducir el consumo de energía y servicios de enfriamiento. El modelo dinámico de una columna de destilación, para los casos tradicional e integrado, se puede describir como un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias de primer orden que incluye los balances de materia y energía de cada etapa, cuando este modelo se lleva al estado estable, se transforma en un sistema de ecuaciones algebraicas no lineales. En este trabajo se aplican diversos métodos de solución al sistema de ecuaciones no lineales, mostrando sus ventajas y desventajas, as í como algunos problemas de convergencia que se presentan durante su solución numérica