Entalpia Composición EtilenGlicol - Agua

60
Campo de fuerzas Barrera mecánica Creación Adición Contacto Transferencia entre fases Combinaciones Materias Primas Impurezas Productos Líquidos Efluentes Gases efluentes Subproductos Separación Reacción Separación Separación Separación Agua efluente Aire limpio

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Entalpia Composición EtilenGlicol - Agua

Transcript of Entalpia Composición EtilenGlicol - Agua

  • Campo de

    fuerzas

    Barrera

    mecnica

    Creacin Adicin

    Contacto

    Transferencia entre fases

    Combinaciones

    Materias

    Primas

    Impurezas

    Productos

    Lquidos

    Efluentes

    Gases

    efluentes

    Subproductos

    Separacin Reaccin Separacin

    Separacin

    Separacin

    Agua efluente

    Aire limpio

  • Asntota

    de tecnologa

    Asintota

    de uso

    Madure

    z d

    e u

    so

    Primera

    aplicacin

    InvencinMadurez tecnolgica

    Membranas

    Lquidas

    Separaciones de afinidad

    Separaciones por campos

    Cromatografa de lquidos

    Membranas (L)

    Membranas (G)

    Extraccin

    supercrtica

    Adsorcin L-S

    Intercambio inico

    Cristalizacin

    Extraccin

    Destilacin

    azeotrpica

    Destilacin

    Absorcin

    Adsorcin G-S

    0

    100

    0 100

    F

    zj

    Agente

    Agente

    Proceso

    Proceso

    G

    L

    yj

    xj

    FF F

    x hj

    G

    L

    yj H

    xj h

    SS

    yj

    S

    H

    Contactor

    de fases

    G y L @ p,T

    Separador

    de fases

    q

    W

    Mezcla influente

    Mezcla efluente

    Mezcla efluente

  • YX

    (X ,Y )0 0

    (X,Y)

    Y0

    X0

    X

    Y

    XG

    LX

    G

    LYY -

    +=

    00

    Equilibrio

    Y = f(X)

    FF

    yj

    Absorcin

    G

    L

    yj

    xj

    @ p, TSS

    xj

  • FF

    F

    yj

    zj

    F

    , h , T

    Destilacin

    G

    V

    L

    L

    yj

    yj, H, T

    xj

    xj, h, T

    @ p, TSS

    xj

    yB

    xB zB

    f=0

    f=1

  • YX

    (X ,Y )0 0

    (X,Y)

    Y0

    X0

    X

    Y

    XG

    LX

    G

    LYY -

    +=

    00

    Equilibrio

    Y = f(X)

    FF

    xj

    Extraccin

    E

    R

    yj

    xj

    @ p, TSS

    yj

    R

    R

    X0

    X

    Extraccin

    @ p, TE

    E

    Y0

    Y

  • FF

    xj

    Extraccin

    E

    R

    yj

    xj

    @ p, TSS

    yj

    F

    R

    M

    F F

    (x ,x )C B

    (x ,x )C B

    (z ,z )C B

    S S

    (y ,y )C B

    (y ,y )C B

    S

    E

    Disolvente - CA -Portador

    B - Soluto

    F

    xB

    zB

    S

    yB

    q

    q

    a

    b

    F

    M

    S

  • FF

    xj

    Extraccin

    E

    R

    yj

    xj

    @ p, TSS

    yj

    Disolvente - CA -Portador

    B - Soluto

    (Flujo superior)

    (Flujo inferior)

    Disolvente - CA -Portador

    B - Soluto

    B mximo

    en C

    F X N0 FExtraccin

    E

    R

    Y NE

    X NR

    @ p, TS Y N0 S

    N (

    port

    ador/

    solu

    ci

    n)

    X, Y (soluto/solucin)

    N (

    port

    ador/

    solu

    ci

    n)

    X, Y (soluto/solucin)S

    F

    R

    E

    M

  • M(z ,z )C B

    R0

    Rn E

    n+1

    E1

    1

    2

    n

    n-1

    i-1

    R0

    Rn

    Rn

    x0

    xn

    xn

    En+1

    E1

    En+1

    yn+1

    y1

    yn+1

    A - Carrier

    A - Carrier

    R0

    Rn E

    n+1

    E1

    E2

    E3

    E4

    E5

    D

    yB

    xB

    Equilibrium lineEfficiency line

    Operating line

    Solvent - C

    Solvent - C

    Solvent - C

    A - Carrier

    B - Solute

    B - Solute

    B - Solute

    R0

    Rn E

    n+1

    Dmin

  • R0

    Rn

    x0

    xn

    En+1

    E1

    yn+1

    y1

    Solvent (S)

    Extract (E)

    1

    n

    m

    m-1

    m+1

    F

    xF

    R0

    Rn

    x0

    xn

    En+1

    E1

    yn+1

    y1

    1

    n

    m

    m-1

    m+1

    F xF

    Rm-1

    xm-1Em ym

    Rm

    xmEm+1ym+1

    A - Carrier

    F

    Rn

    R0

    En+1

    Em+1

    E1

    D

    Solvent - C

    B - Solute

    E

    E

  • Distillate (D)

    1

    n

    m

    m-1

    m+1

    F

    L

    V

    L

    V

    Bottoms (B)

  • PP

    T

    T

    V G

    LS

    FSC

    z

    T1

    T1

    T2

    T2

  • 01

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

  • z@P

    @P,T

    L

    V

    yx

    T1

    T2

    T3

    x

    yz

    A B

    C

    zC

    zB

    zA

    y

    x

    @P,T

  • 010

    20

    30

    40

    50

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

    Sistema Aceite de semilla de algodn - cido oleico - propanol

    0

    50

    40

    30

    20

    10

    30 40 50 60 70 8090 100

    A - Aceite de semilla de algodn

    B - cido oleico

    C - Propano

    cido oleico

    Propano

    @ 98.5C, 42.5 bar

    10 200

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    0

    1

    2

    3

    4

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

    N

    X,Y

    B

    C

  • 00.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

    Sistema Acetona - Agua

  • 00 .1

    0 .2

    0 .3

    0 .4

    0 .5

    0 .6

    0 .7

    0 .8

    0 .9

    1

    0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1

    Sistema cido actico - Agua @ 1 atm,

    xActico

    yA

    ctico

  • 00 .1

    0 .2

    0 .3

    0 .4

    0 .5

    0 .6

    0 .7

    0 .8

    0 .9

    1

    0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1

    Sistema cido actico - Agua @ 1 atm,

    xActico

    yA

    ctico

  • 00 .1

    0 .2

    0 .3

    0 .4

    0 .5

    0 .6

    0 .7

    0 .8

    0 .9

    1

    0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1

    Sistema cido actico - Agua @ 1 atm,

    xActico

    yA

    ctico

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Piridina

    Clorobenceno

    Sistema Agua-Piridina-Clorobenceno

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Sistema

    Agua

    cido Actico

    Eter isoproplico

    @ 20 C

    Actico

    ter

  • Sistema

    Agua - AcOOH - Eter isoproplico

    @ 25 C y 1 atm

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Actico

    ter

  • 010

    20

    30

    40

    50

    010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    Sistema

    Agua

    cido Actico

    Eter isoproplico

    @ 20 C

    Actico

    te

    r

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    01

    02

    03

    04

    05

    0

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Agua - Acetona - Acetato

    Acetona

    Acetato

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    Aceto

    na

    Agua -

    Aceto

    na -

    Aceta

    to

    Aceta

    to

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    El aceite de oliva residual de la extraccin fra por

    prensado puede recuperarse para usos cosmticos. Para

    esto se seca antes hasta 8% de humedad y entonces

    contiene 11% masa de aceite. Cuando se extrae con

    etanol al 96% y se decanta se obtiene un extracto sin

    slidos y un residuo con 53% de solucin. En general el

    aceite se solubiliza completamente. Cunto aceite ser

    extrado si se usa una proporcin 4:1 de

    alcohol:residuos?

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    0 10 20 30 40 50 60 70

  • 00.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    0 0.2 0.4 0.6 0.8

    X,Y

    N

  • 00.3

    0.2

    0.1

    0.4

    0.6

    0.7

    0.5

    0 0.1 0.2 0.3 0.4

    X,Y

    N

  • 00.3

    0.2

    0.1

    0.4

    0.6

    0.7

    0.5

    0 0.1 0.2 0.3 0.4

    X,Y

    N

  • 00.3

    0.2

    0.1

    0.40.6

    0.7

    0.5

    00.1

    0.2

    0.3

    0.4

    X,Y

    N

    0

    0.3

    0.2

    0.1

    0.40.6

    0.7

    0.5

    00.1

    0.2

    0.3

    0.4

    X,Y

    N

  • 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

    0.15

    0.14

    0.13

    0.12

    0.11

    0.10

    0.09

    0.05

    0.04

    0.03

    0.02

    0.01

    0.00

    0.08

    0.07

    0.06

    Hum

    edad a

    bsolu

    ta (

    kg v

    apor

    de a

    gua/k

    g d

    e a

    ire s

    eco)

    Temperatura (C)

  • 002

    0

    0.005

    0.01

    0.015

    0.20.05 0.1 0.150.008

    2

    R (

    kg/m

    /h)

    X

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Acetona

    Agua - Acetona - Acetato

    Acetato

    0

    0

    70

    140

    10

    20

    20

    40

    30

    60

    40

    80

    50

    100

    60

    120

    0

    0

    70

    70

    10

    10

    20

    20

    30

    30

    40

    40

    50

    50

    60

    60

    160

    Y

    X

    y

    x

    Razn masa

    Fraccin masa

  • Sis

    tem

    a

    Ag

    ua

    Eti

    len

    Gli

    co

    l

    Fu

    rfu

    ral

    @ 2

    5 C

    , 1

    ba

    r

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    Etilen Glicol

    Fu

    rfu

    ral

    90

    100

    0.5

    0.5

    0.6

    0.1

    0.1

    0.0

    0.0

    0.2

    0.2

    0.3

    0.3

    0.4

    0.4

  • 0.5

    0.5

    0.6

    0.6

    0.1

    0.1

    0.0

    0.0

    0.2

    0.2

    0.3

    0.3

    0.4

    0.4

    Sistema

    Agua

    Etilen Glicol

    Furfural

    @ 25 C, 1 bar

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    7

    80

    90

    100

    0

    Eti

    len

    Gli

    co

    l

    Furfural

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

  • 0.5

    0.5

    0.6

    0.6

    0.1

    0.1

    0.0

    0.0

    0.2

    0.2

    0.3

    0.3

    0.4

    0.4

    Sistema

    Agua

    Etilen Glicol

    Furfural

    @ 25 C, 1 bar

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Eti

    len

    Gli

    co

    l

    Furfural

    80

    90

    100

  • Sistema

    Agua

    Etilen Glicol

    Furfural

    @ 25 C, 1 bar

    20

    10

    0

    1.0

    1.0

    1.0

    0.5

    0.5

    0.5

    0

    0

    0

    N

    X,Y

    Y

    X

  • 00.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0.3

    0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

    0.5

    0.5

    0.6

    0.6

    0.1

    0.1

    0.0

    0.0

    0.2

    0.2

    0.3

    0.3

    0.4

    0.4

    Sistema

    Agua

    Etilen Glicol

    Furfural

    @ 25 C, 1 bar

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    7

    80

    90

    100

    0

    Eti

    len

    Gli

    co

    l

    Furfural

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    Aceto

    na

    Agua -

    Aceto

    na -

    Aceta

    to

    Aceta

    to

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Linalool

    EtanolAgua

  • 00

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Acetona

    Agua - Acetona - Acetato

    Acetato

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Agua

    Dioxano

    Hexano

    0.5

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.6

    0.1

    0.1

    0.0

    0.0

    0.2

    0.2

    0.3

    0.3

    0.4

    0.4

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Agua

    Dioxano

    Hexano

    0.5

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.6

    0.1

    0.1

    0.0

    0.0

    0.2

    0.2

    0.3

    0.3

    0.4

    0.4

  • 00

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Agua

    Dioxano

    Hexano

    y

    Y

    1

    1

    y, Y

    x, X

    Y=1.57 X y=1.42 x

  • 00

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    00

  • 0.25

    0

    0.2

    0.1

    0.15

    0 0.150.100.05

    0.05

    Y

    X

  • 1.0

    1.00

    0

    0.1

    0.1

    0.2

    0.2

    0.3

    0.3

    0.4

    0.4

    0.5

    0.5

    0.6

    0.6

    0.7

    0.7

    0.8

    0.8

    0.9

    0.9

    20

    0

    6

    10

    16

    22

    18

    14

    8

    2

    12

    4

    78.4

    78.8

    80 798590

    38

    60

    15.5

    Enta

    lpia

    del lquid

    o o

    vapor

    (kJ/k

    mol)

    Fra

    cci

    n m

    ol de

    eta

    nol en v

    apor

    Fraccin mol de etanol en lquido

    Etanol

    Agua

    a 1 atm.

    Referencia:

    Agua y etanol

    lquidos a 4C

    1.00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

    2.2

    78.6

  • 1.0

    20

    0

    6

    10

    16

    22

    18

    14

    8

    2

    12

    4

    78.4

    78.8

    80 798590

    38

    60

    15.5

    Enta

    lpia

    del lquid

    o o

    vapor

    (kJ/k

    mol)

    Etanol

    Agua

    a 1 atm.

    Referencia:

    Agua y etanol

    lquidos a 4C

    1.00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

    78.6

    1.00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

    30

    40

  • 20,000

    10,000

    15,000

    5,000

    En

    talp

    a (

    J/m

    ol)

    Fraccin mol de agua

    Entalpia - composicin sistema etilenglicol-agua.

    0

    1.00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

    20

    50

    40

    60

    70

    80

    100

    120

    140

    160

    180

    200

    225

    250C

  • 1.00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

    Fraccin mol en lquido

    Etanol

    Agua

    a 1 atm.

    100

    90

    80

    70

    75

    85

    95

    1.0

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    Fra

    ncci

    n m

    ol evapor

  • 0.00

    0

    0.30

    0.20

    0.25

    0.15

    0.15

    0.10

    0.100.05

    0.05

    YNH3

  • Clorofomo

    Agua

    cido Pirvico