AsignacionDestilacion
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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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ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
Operaciones Unitarias I
Asignacin de DestilacinSeptiembre 29 de 2009
Crisstomo Barajas Ferreira Operaciones Unitarias I
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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Operaciones Unitarias I
Asignacin de DestilacinSeptiembre 29 de 2009
Crisstomo Barajas Ferreira Operaciones Unitarias I
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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Operaciones Unitarias I
Asignacin de DestilacinSeptiembre 29 de 2009
Crisstomo Barajas Ferreira Operaciones Unitarias I
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.
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Asignacin de DestilacinSeptiembre 29 de 2009
Crisstomo Barajas Ferreira Operaciones Unitarias I
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'