Optimización del Proceso de Separación de Gases por Membranas

Abstract

Este trabajo trata sobre la optimización del diseño del proceso de captura de CO2 por membranas a partir de gases generados en una planta de combustión de carbón. Diferentes configuraciones alternativas son embebidas simultáneamente en una superestructura a partir de la cual se deriva el modelo matemático que permite determinar la configuración óptima del proceso de separación, el área de membrana y consumo de potencia en cada etapa, y las correspondientes condiciones de operación. Precisamente, se propone minimizar el área total de membrana, adoptando como metas de diseño una recuperación de CO2 del 85.00% y pureza de 98.00% en la corriente enriquecida de CO2. Dicho problema se resolverá para dos tipos de flujos: contra-corriente y co-corriente. Las soluciones óptimas obtenidas para cada tipo de flujo son analizadas y comparadas en términos de la distribución de áreas, flujos, composiciones y la contribución individual de cada compresor al consumo total de potencia.

Keywords

• Diseño y síntesis óptima
• separación por membrana
• plantas de potencia de carbón
• captura de CO2
• optimización simultánea
• GAMS