7/24/2019 Parcial 2012 V

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TRANSFERENCIA DE MASA II - EXAMEN PARCIAL VERANO 2012

Problema N 1 (5 puntos)

Debe extraerse el cido benzoico contenido en una corriente de tolueno disponible arazn de 100 lb/h mediante agua pura. El tolueno contiene cido benzoico en unaconcentracin del 10 % peso y se puede considerar que el agua es insoluble en tolueno.

Si el agua ingresa a razn de 200 lb/h y se reparte en cantidades iguales, hllese lacantidad de cido benzoico que puede extraerse en dos etapas en flujo cruzado,suponiendo que las corrientes que salen del extractor estn en equilibrio.

A las condiciones de operacin, la relacin de equilibrio para la extraccin viene dadopor: y = 1.8 x donde x e y son las fracciones peso del cido en el tolueno y elagua respectivamente.

Problema N 2 (5 puntos)

Una harina de pescado contiene aceite que ha de extraerse con benceno, operando enun sistema de etapas mltiples en corriente directa.

Al sistema de extraccin, que consta de dos etapas, entran 1000 kg/h de la harina depescado, que contiene 40 % peso de aceite, utilizando 750 kg/h de benceno en cadaetapa de extraccin.

Calcular el flujo y composicin de extracto compuesto, as como la cantidad de aceiterecuperado.

Experimentalmente se ha encontrado que la solucin retenida por el slido inerte esfuncin de la composicin de la solucin, de modo tal que la lnea de retencin vienedescrita por:

xD= 4.6562 xS4 - 4.3784 xS

3+ 1.4634 xS2- 0.9832 xS + 0.3334

Problema N 3 (5 puntos)

Una mezcla que contiene 30 moles % de metanol y 70 moles % de agua, debe

fraccionarse a la presin atmosfrica y se alimenta a razn de 100 lb mol/ h a unacolumna de destilacin fraccionada. La alimentacin se encuentra a 25 C antes deingresar a la columna por la posicin ptima

La columna opera de manera tal que se obtiene un destilado con 95 moles % demetanol y un producto de fondos con 4 moles % de metanol.

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La columna que tiene un condensador total, retornndose la corriente de reflujo a unatemperatura de 50 C, y un recalentador que vaporiza parcialmente el lquido que saledel fondo.

Calcular las cargas calricas en el condensador y en el recalentador, si se opera conuna relacin de reflujo igual a 2.

Problema N 4 (5 puntos)

Se utiliza una columna de destilacin fraccionada para separar dos componentes A yB, para lo cual se dispone de una mezcla a razn de 100 moles/h, con 40 moles % del

componente A y a la temperatura de burbuja.

La columna dispone de un recalentador parcial y de un condensador total,retornndose la corriente de reflujo en su punto de burbuja, y opera de manera talque se obtiene un destilado con 98 moles % de A y un producto de fondos con 97moles % de B.

Si se opera con una relacin de reflujo igual a 1.50, determine ANALITICAMENTEelnmero de etapas de equilibrio requeridas, as como la temperatura en el tope y el

fondo de la columna.

Datos de equilibrio:

x = 0.6431 y67.7266 y5+ 15.2702 y4 9.9088 y3+ 2.8236 y20.1050 y+ 0.0003

T = 540.4117 x61845.4092 x5+ 2514.4639 x41764.8992 x3+ 696.6351x2176.4560 x + 97.7722