1.- Se desea destilar una alimentación de etanol-agua que contiene 15% en peso de etanol a 101,32 kPa de presión total, para obtener un destilado que contenga 85% en peso de etanol y un residuo que contenga 2% en peso de etanol. La velocidad de alimentación es de 10000 kg/h y su entalpía es 116,3 kJ/kg (50 BTU/lb). Se utiliza un condensador y un rehervidor, ambos totales. El destilado es un líquido saturado. a) Determine la relación de reflujo mínimo usando los datos de entalpíaconcentración que se adjunta. b) Usando 2,0 veces la relación de reflujo mínimo, determine el número teórico de platos que se necesitan. Balance de Materia.
Grafica con R=4.7366
Datos de equilibrio etanol-agua.
2.- Se desea separar 1 kg/s de una disolución de CH3OH conteniendo 30% de CH3OH en peso, en un destilado de 96,5% de CH3OH y una disolución residual de fondos con un 4% de CH3OH. Suponiendo que la alimentación tiene una entalpía de 20 kcal/kg, que la presión de la columna es de 1 atm, que la eficacia de los platos es del 60% y que se utiliza un reflujo 20% superior al mínimo requerido. ¿Cuántos platos reales debe tener la columna? ¿Cuánto calor se elimina en el condensador total? ¿Cuánto calor se suministra en el vaporizador parcial?
Balance de Materia.
Grafica con R=1.4208
Grafica de Equilibrio Etanol-Agua.
Resultados:
3.- Se destila una mezcla CH3OH-H 2O a razón de 400 lbmol/h, con 30% mol de NH3 para obtener un destilado con 90% mol de CH3OH y un 2% mol de CH3OH en el residuo, empleando un condensador total y un rehervidor parcial. La relación de reflujo es de 2,5. La entalpía de la alimentación es de 7500 BTU/lbmol. La presión de la columna es de 100 lb f /plg2. Calcular el número de etapas reales y la etapa de alimentación real, si la eficiencia de los platos es del 60%. Calcular las composiciones teóricas de las corrientes que salen de la tercera etapa teórica.
Balance de materia:
Grafica con R=2.5
Grafica datos de equilibrio Etanol-Agua.
6.- Mil kg/h de una mezcla conteniendo 42 % molar de heptano y 58 % molar de etil benceno será fraccionada para producir un destilado conteniendo 97% molar de heptano y un residuo conteniendo 99% molar de etil benceno usando un condensador total y un rehervidor parcial. La alimentación ingresa como líquido saturado. Los datos entalpía concentración para el sistema heptano-etil benceno a 1 atm de presión, son los siguientes:
HL
x heptano
0
0,08
0,18
0,25
0,49
0,65
0,79
0,91
1,0
y heptano
0
0,28
0,43
0,51
0,73
0,83
0,90
0,96
1,0
24,3
24,1
23,2
22,8
22,05
21,75
21,7
21,6
21,4
61,2
59,6
58,5
58,1
56,5
55,2
54,4
53,8
53,3
x
-3 10
kJ/kmol
HG
x
10
-3
kJ/kmol
Calcular lo siguiente: a) Mínima relación de reflujo. b) Mínimo número de etapas. c) Número de etapas a una relación de reflujo de 2.5. d) Calor retirado por el condensador. e) Calor aplicado en el reboiler parcial.
Balance de materia.
Grafica con Rmin=1.3767
Grafica de datos de equilibrio de eptano-etil benceno.
Grafica con R=3.4418
Grafica de datos de equilibrio de eptano-etil benceno.
8.- Se va a fraccionar continuamente una solución metanol-agua que contiene 50% molar de cada uno de ellos, a presión atmosférica. El flujo de dicha alimentación es de 100 kmol/h. La entalpía de la alimentación es de 12000 cal/mol. El producto destilado contiene 95% mol de metanol y el residuo 3% mol. Se utiliza un condensador parcial y el hervidor es total. Los diagramas de equilibrio se encuentran en la clase subida en el aula virtual. Calcule: a. El número de platos teóricos que se requieren a una relación de reflujo igual a 1,5 veces la relación de reflujo mínima b. La posición del plato de alimentación, sabiendo que dicho plato está en la ubicación óptima.
Balance de materia.
Grafica con R=1.0232
Grafica de datos de equilibrio methanol-agua.
