AsignacionDestilacion

8/12/2019 AsignacionDestilacion

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ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

Operaciones Unitarias I

Asignacin de DestilacinSeptiembre 29 de 2009

Crisstomo Barajas Ferreira Operaciones Unitarias I

NOMBRE:

CDIGO:

GRUPO:

Observaciones:

1. La asignacin DESTILACIN es individual se debe entregar personalmente en papel elMIRCOLES 30 de SEPTIEMBRE de 2009 a las 5:30 PM, en laOficina 205 del Edificio 24.

2.Anexe todas las memorias de clculo.

3. La puntualidad es parte integral de la calificacin.

1. Laspresionesdevapordelheptanoydeloctanosonlassiguientes(enmmHg):T(C) P7(mmHg) P8(mmHg) T(C) P7(mmHg) P8(mmHg)

98,4 760 377 114 1165 540

100 795 356 116 1228 574

102 841 380 118 1296 609

104 890 406 120 1368 647

106

941

429

122

1442

687

108 993 452 124 1528 729

110 1049 479 125,6 1593 760

112 1104 510

SilasmezclasdestoscomponentescumplenlaLeydeRaoult,determine:

a) Losdatosdeequilibrioparaestesistemaalapresindeunaatmsfera,calculadosdirectamenteapartirdelaspresionesdevapor.

b) Lavolatilidadrelativaacadatemperatura.c) Valormedioaritmticodelavolatilidadrelativaparatodoelintervalo.d) Larelacinentrelascomposicionesdeequilibriodelamezclaalapresindeuna

atmsfera,tomandoelvalormediodelavolatilidadrelativa.


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2. Unamezclalquidadehexanoybencenoquecontiene40%molardehexano,sesometeadestilacininstantneaalapresinatmosfricaytemperaturaconstantehastaqueel40%

dellquido

inicial

pasa

ala

fase

vapor.

T(C) x y T(C) x y80,1 0,00 0,00 70,6 0,55 0,640

78,5 0,05 0,111 70,3 0,60 0,676

77,1 0,10 0,191 69,9 0,65 0,710

76,0 0,15 0,258 69,5 0,70 0,744

75,1 0,20 0,317 69,3 0,75 0,782

74,4 0,25 0,371 69,1 0,80 0,822

73,7 0,30 0,422 68,9 0,85 0,862

72,7

0,35

0,470

68,8

0,90

0,906

72,2 0,40 0,518 68,7 0,95 0,952

71,5 0,45 0,563 68,7 0,97 0,971

71,0 0,50 0,602 68,7 1,00 1,00

Calcule:

a) Latemperaturaaquehaderealizarselaoperacinylascomposicionesdellquidoresidualydelvaporseparado.

b) Lacantidaddecalornecesario.


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3. Unamezclatetraclorurodecarbonoytoluenodecomposicin60%molar,sesometeadestilacindiferencialalapresinatmosfrica,interrumpindoseladestilacincuandose

hanrecuperado

la

mitad

de

las

moles

contenidas

en

la

carga

inicial.

Calcule:

a) Composicindellquidoresidualb) Composicinglobaldeldestiladoc) Proporcindeltetraclorurodecarbonoquepasaaldestilado,referidaalcontenidoenla

cargainicial.

Losdatosdeequilibrioparaestamezclaalapresinde1atmsfera,expresandolas

composicionesenfraccinmolarson:

x y x y0,00 0,000 0,50 0,708

0,05 0,107 0,55 0,748

0,10 0,202 0,60 0,784

0,15 0,290 0,65 0,817

0,20 0,369 0,70 0,847

0,25 0,442 0,75 0,875

0,30

0,506

0,80

0,900

0,35 0,565 0,85 0,926

0,40 0,618 0,90 0,950

0,45 0,665 1,00 1,000


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4. Unamezcladehidrocarburosquetienelasiguientecomposicinmolarsesometeaunadestilacininstantnea

Componente FraccinmolarEtano 0,050

Propano 0,150

Isobutano 0,100

nButano 0,300

nPentano 0,400

a) Silapresindeoperacinesde1068,4kPa ylatemperaturadevaporizacin esde90C,calculelarelacin

L

V ylacomposicindelasfases.

b) Parauna temperaturadevaporizacin de90Cyrecuperacin enellquidodel98%delnButano,calculelapresindeoperacin;larelacin

L

Vylacomposicindelasfases.

c) Si la presin de operacin es de 1068,4 kPa y se recupera en el lquido el 90% del nPentano,calculelatemperaturadeoperacin;larelacin

L

V

ylacomposicindelasfases.

d) Para L 2V 3= yunatemperaturadevaporizacinde90C;calculelapresindeoperaciny

lacomposicindelasfases.

5. Unamezclaequimolarheptanooctanoentracomoalimentacinenunplatointermediodeunacolumnaderectificacinquetrabajaalapresinatmosfricanormal.Sedeseaobtener

unproductodestiladoquecontenga98%molardeyunproductodefonosquesolohade

contener5%molardeheptano.

Elalimentoentraalacolumnaasutemperaturanormaldeebullicin.Elvaporprocedente

del primer plato entra en el condensador de reflujo, que en esta columna es un

condensador total; una parte del condensado vuelve a la columna a su temperatura de

condensacin y otra sale como producto destilado, de tal modo que la relacin entre el

lquidoqueretornayelvaporquellega(relacindereflujo) esL

0,75V

=

Calcule el nmero de platos tericos y la posicin del plato de alimentacin, usando el

mtodogrficodeMcCabeThiele.

Losdatos

de

equilibrio

para

esta

mezcla

son

los

dados

en

el

ejercicio

No.

1.


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6. Seproyectaunacolumnaderectificacincontinuaparaseparar20000kg/hdeunamezcladecloroformobencenocuyacomposicines35%molardecloroformo,parasuministrarun

productode

cabeza

de

composicin

97%

molar

de

cloroformo

yun

producto

de

fondo

de

composicin97%debenceno.Lacolumnadebetrabajaralapresinatmosfricanormal,y

alimentacinentraa16C.Lacabezadelacolumnavaprovistadeuncondensadortotal,y

tanto el reflujo como el producto destilado salen del condensador a la temperatura de

condensacin.Calcule:

a) Loscaudalesdealimentacin,productodecabezayproductodefondo,enkmol/h.b) Larelacindereflujomnimoc) Nmeromnimodeplatostericosd) Lasecuacionesdelarectasuperioreinferiordeoperacin,silarelacindereflujoesde

20%superior

ala

mnima

e) Elnmerodeplatostericosylaposicindelplatodealimentacin.f) Consumohorariodeaguaderefrigeracinenelcondensador sientraa16Cysalea

45C.

g) Consumohorariodevapordecalefaccinenlacalderasisedisponedevapora1,5atdepresin absoluta, y abandona la cmara de calefaccin a la temperatura de

condensacin.

Losdatosdeequilibriocloroformobencenoa760mmHg,expresadosenfraccinmolarson:

T(C) x y T(C) x y80,6 0,00 0,000 73,4 0,55 0,7102

80,0 0,05 0,0630 72,9 0,60 0,7558

79,5 0,10 0,1300 72,0 0,65 0,7966

79,1 0,15 0,2006 71,0 0,70 0,8343

78,3 0,20 0,2722 69,8 0,75 0,8707

77,9 0,25 0,3427 68,8 0,80 0,9047

77,1 0,30 0,4146 66,2 0,85 0,9329

76,8 0,35 0,4848 64,1 0,90 0,9572

75,9 0,40 0,5488 63,0 0,95 0,9794

75,3 0,45 0,6052 61,4 1,00 1,0000

74,7

0,50

0,6586

Firmado digitalmente por Crisstomo Barajas Ferreira

Nombre de reconocimiento (DN): cn=Crisstomo Barajas Ferreira, o=Universidad Industrial de Santander, ou=Escuela de

Ingeniera Qumica, [email protected], c=CO

Motivo: Soy el autor de este documento

Fecha: 2009.09.29 14:29:46 -05'00'

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