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Taller de Transferencia de Masa I. Docente: Adriana P. Herrera,
Ph.D Programa de Ingeniera Qumica
Universidad de Cartagena
1) Una mezcla equimolar de heptano-octano entra como alimentacin
en un plato
intermedio de una columna de rectificacin que trabaja a presin
atmosfrica. Se desea obtener un producto destilado que contenga 98%
mol de heptano y un producto de fondo que tenga 5% mol de heptano.
La alimentacin entra en la columna a su temperatura normal de
ebullicin. El vapor procedente del plato 1 entra en el condensador
de reflujo y una parte del condensado vuelve a la columna y otra
sale como producto destilado, de tal modo que la relacin entre el
lquido que retorna y el vapor que llega es L/V = . Si la mezcla de
estos componentes cumple la ley de Raoult determine:
a) Los datos de equilibrio para ste sistema a la presin de una
atmosfera b) La volatilidad relativa a cada temperatura c) Usando
el mtodo grfico de McCabe-Thiele determine el nmero de platos
tericos
de la columna y la posicin del plato de alimento. Las presiones
de vapor de heptano (A) y octano (B) son las siguientes en
mmHg:
T C 98.4 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124
125.6
PA 760 795 841 890 941 993 1049 1104 1165 1228 1296 1368 1442
1528 1593
PB 377 356 380 406 429 452 479 510 540 574 609 647 687 729
760
2) A feed of ethanol-water containing 60 wt% ethanol is to be
distilled at 101.3 kPa
pressure to give a distillate containing 85 wt% ethanol and a
bottoms containing 2 wt% ethanol. The feed rate is 10000 kg/h and
its enthalpy is 116.3 kJ/kg. Use equilibrium and enthalpy data to
calculate:
a) The amount of distillate (kg/h) and bottoms (kg/h) b) The
minimum reflux ratio c) Using 2.0 times the minimum reflux ratio,
determine the theoretical number of trays
needed d) Condenser and reboiler heat loads in kJ/h
Equilibrium data for ethanol-water system at 101.3 kPa
(ethanol:A)
T C xA yA HL kJ/kg HV kJ/kg
100 0 0 418.9 2675
91.8 0.1 0.527 371.7 2517
84.7 0.3 0.713 314 2193
82 0.5 0.771 285.9 1870
80.1 0.7 0.822 258.4 1544
78.3 0.9 0.912 224.7 1223
78.3 1.0 1.0 207 1064
3) Haga un ejercicio creativo donde aplique el mtodo de
Ponchon-Savarait !!!
