ejercicios destilacion1

PROCESOS DE TRANSFERENCIA - EJERCICIOS DE APLICACION
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Ejercicio 08
Destilación
Una columna de destilación de platos con campanas burbujeadoras (bubble caps)
que trabaja a 1 ata, se alimenta con una corriente F = 400 kg mol/hr como líquido
saturado y de composición 50% molar en benceno (el resto es tolueno).
La columna posee un reboiler (hervidor) y un condensador total que sólo remueve
calor latente. Se trabajará con una razón de reflujo, R D, igual de dos veces la
mínima.
Si el destilado debe contener 90% molar en benceno (xD) y el residuo 10% molar
en benceno (xW ), determinar el número real de platos para una eficiencia global,
Eov, del 50%.
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Desarrollo
Del gráfico se determina RDmín
XD
0 50a .
1
Dmín
Doper
b
0 9.
R 1
Dmín
0 90 .
0 3462
.1 1 6
0 80 .
2
R
Dmín
R
.0
1
R 60 80
.
.
F=D+W
F·xF = D·xD + W·xW
400 = D + W
400 · 0.5 = D · 0.9 + W · 0.1
D = 200 lb mol / hr
W = 200 lb mol / hr
L = RDoper · D = 1.60 · 200 = 320 lb mol / hr
V = (RDoper + 1) x D = (1.6 +1) · 200 = lb mol / hr
mLOS =
320
520
0 3154
.
Gráfico:
. 0 0 65290 .
. 0 0 50 90
.
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V
L
mLOI =
L
V
720
520
1 385 . Gráfico:
Trazado de platos, N
520
L 320
.0
.0
V
F 720
0 10 . 652
1 30 . O.K.
0 10 50
.
1 8
1 ; N = 14 platos +1 reboiler
0 5.
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400
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Ejercicio 09
Destilación
Se debe separar una mezcla de pentano y hexano en dos productos: un destilado
de 90% molar en pentano y un residuo de 10% molar en pentano, en una columna
de destilación de platos con campanas burbujeadoras que trabaja a presión
atmosférica con dos alimentaciones: F1 de 1200 lb mol/hr de 50% molar en
pentano que entra como líquido saturado y F2 de 1000 lb mol/hr de 30% en
pentano que entra como vapor saturado.
La columna trabajará con una razón de reflujo igual a 1.875 veces la mínima.
La columna posee un reboiler y un condensador total (sólo remueve calor latente).
Para una eficiencia global de platos del 30%, determinar el número de platos
reales mediante el Método de Mc Cabe-Thiele.
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Desarrollo
F1 + F2 = D + W
1200 + 1000 = D + W = 2200
D = 2200 – W
F1·xF1 + F2·xF2 = D·xD + W·xW
1200 · 0.5 + 1000 · 0.3=D · 0.9 + W + 0.1 = 900
900 = (2200 - W ) · 0.9 + W · 0.1
W = 1350 lb mol / hr
D = 850 lb mol / hr
L
R
Dmín D
Se debe determinar RDmín gráficamente,
XD
Dmín
0 90 .
0 50 .
1
R R Dmín
0 8.
Dmín
R
RD = 1.875 · 0.80 = 1.5
L= 1.5 · 850 = 1275
V = (RD+1)·D = (1.5 + 1) · 850 = 2125
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L
V
L
V
2475
V
V
F 2475
1200
2125
V
2475
. 0 0 3. 66
1 647 .
2125
.0 x 5
0 1909
x
.
L
L
L1 1275
L
V2
2125
2475
1125
2 20 .
Del gráfico :
L
V
F 1125
1000
. 0 0 1. 3
2 20 . O.K.
.0
0 1.
1909
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