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Daniel Ortega Ramírez.

ACIDO FORMICO

Ingeniería Química.Acido Fórmico.

Daniel Ortega Ramírez.Carlos Roberto Gil Zermeño.

Arturo Rojas López.

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1.7 Balances de Masa y Energía.

Para poder determinar la capacidad de la planta se ha tomado comobase de

producción el 10% de la producción Mexicana de Acido Formico siendo esta de 1000

toneladas al año, contemplando que se laboran 300 días, 24 horas, y 65 días de

mantenimiento la producción es de 1400 kg/hr.

El calculo se basa en las siguientes reacciones dentro del proceso de

Leonard para la formación de Acido Formico:

CO + CH3OH + H2O HCOOH

CH3OH + CO HCOOCH3

HCOOCH3 + H2O HCOOC + CH3OH

Es necesario calcular la materia prima requerida para la produccion de

1400kg/hr por lo que se procede a ver la cantidad de material de entrada en la reaccion

3 para la produccion requerida.

HCOOCH3 + H2O HCOOC + CH3OH

HCOOCH3 + H2O --> HCOOC + CH3OHMasa 182.4 54.72 1400 972.8

Peso Mol. 60 18 46 32No. De Moles 30.4 30.4 30.4 30.4

Se procede a calcular los requerimientos de material para la produccion de

1400 kg de Acido formico, por lo que se calcula en base a esto el Numero de Moles,

siendo este valor el mismo para todos los demas compuestos.

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Ahora que conocemos la cantidad de CH3OH podemos calcular en la

reaccioon numero 2 la cantidad de material que sale de dicha reacción. Por lo que:

CH3OH+ CO -->Masa 972.8 851.2 TOTAL 1824 kg/hr

Peso Mol. 32 28No. De Moles 30.4 30.4

Densidad 0.7 0.5Volumen 1389.714286 1702.4 TOTAL 3092.11429 L/hr

816.85272 gal/hr

x2 1633.70544 gal/hr

SALIDA

Tenemos 182.04 kg/hr de la combinacion de CH3OH + CO, y con un

volumen de 3055.49 L/hr.

Para generar el calculo del primer separador que vemos en el diagrama

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Es necesario conocer el volumen que requerimos para la producción total,

dicho volumen es la suma de CH3OH + CO siendo de 3055.49 L/hr. Sin embargo la

tabla que se presenta a continuación para el calculo de costos de compra de equipo de

recipientes de procesos orientados verticalemte es necesario tener la cantidad de

volumen necesario y se va a suponer que sea el doble del calculado anteriormete ya que

no conocemos las concentraciones de los compuestos.

Siendo (309.211 L/hr) = 81.68 gal/hr (X2) = 163.37 gal/hr.

Dicho separador o recipiente de proceso, trabaja a 44.58 bar de presión. Se

calcula de tabla 5.44 (b) (agregada en los anexos al final del trabajo) un Cp = 3000 con

una altura L = 1m, utilizando la presión se calcula un Fb = 13.2 ya que se utiliza un

material inoxidable y se calcula Fbm = 20.5.

Para calcular el costo del equipo es necesario realizar la siguiente ecuación:

Cbm = Cp x Fbm siendo Cbm = 3000 x 20.5 = $61,500.oo US.

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Para generar el costo del reactor que poseemos es necesario calcular la

capacidad que necesitamos de la reacción 3 siendo de 2966 Kg/hr

HCOOCH3 + H2O --> HCOOC + CH3OHMasa 182.4 54.72 1400 972.8 Kg/hr2966

Totales

Esta cantidad es necesaria dividirla por la densidad combinada de ambos

compuestos, ya que la mas proviene de la suma de HCOOC + CH3OH siendo la

densidad combinada de .8. Capacidad requerida del reactor = 3707.5 Lt/hr esto siendo

igual a 16.324 Gal/min.

El costo se calcula de la tabla 28 de reactores (adjunta en anexos al final de

este trabajo) Se va a contemplar una producción de 1400 kg/hr de acido formico. Con

esta capacidad obtenemos un costo de $15,700 US

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Para generar el costo del destilador se va a tomar la misma capacidad

siendo de 16.324 Gal/min, haciendo referencia a la tabla 28 podemos obtener que el

costo del reactor es de $325,000 US.

BibliografíaDillon, C. (1995). Corrosion Resistance of Stanless Steels . New York: Marcel Deeker. .LLC, P. (2004 - 2010 ). Patent Storm. Recuperado el 25 de Abril de 2010, de www.patentstorm.usMcKetta., J. J. (1985). Encyclopedia of Chemical Proccessing and Design. New York : Marcel Dekker .