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Proyectos de Balances de Energía Libre de Gibbs

1. El tolueno puede ser hidrodealquilado para dar benceno, pero la conversión por paso a través del reactor es del alrededor del 70%. En consecuencia, el tolueno tiene que ser recuperado y reciclado. Las condiciones típicas de la alimentación a una unidad de destilación comercial son 100 °F, 20 psia, 415 lbmol de benceno y 131 lbmol detolueno. Basado en las propiedades mostradas en la tabla de abajo, y asumiendo los modelos de gas ideal y mezcla de gas ideal de la tabla 2.4 aplica a esta baja presión, probar que la mezcla es un líquido y estimar tanto en unidades inglesas de ingeniería como en sistema internacional (Ejercicio 2.12 del Libro Separation Process Principles 2nd edition)
Las constantes para las ecuaciones y , dondepara todos los casos, está en :
| 78.114 | 92.141 |
| | |
| 15.9008 | 16.0137 |
| -2788.51 | -3096.52 |
| -52.36 | -53.67 |
| | |
| 304.1 | 290.6 |
| 0.269 | 0.265 |
| 562.0 | 593.1 |

2. La destilación fina del benceno y ciclo-hexano a presión ambiente es imposible debido a la formación de un azeótropo a 77.6°C, K. C. Chao obtuvieron los siguientes datos deequilibrio líquido vapor para el sistema benceno (B)/ ciclo-hexano (CH) a 1 atm.
Falta la tabla
Para este sistema las presiones están dadas por la ecuación , donde las constantes para el benceno son las mismas que las del ejercicio 2.12 y las constantes para el ciclo-hexano son , , y .
* Use los datos para calcular y realizar un gráfico de la volatilidad relativa del benceno contra lacomposición en la fase líquida. Decir lo que pasa con la volatilidad relativa en la vecindad del azeótropo.
* De la composición azeotrópica para el sistema benceno/ciclo-hexano calcular las constantes de la ecuación de Van Laar. Con esas ecuaciones, usar la ecuación de Van Laar para calcular los coeficientes de actividad en el rango completo de composición y compararlas de manera semejante a la figura2.16, con los datos experimentales dados previamente. ¿Qué tan bien predice los coeficientes de actividad la ecuación de Van Laar?
* Realizar un gráfico x-y con los valores experimentales y los valores predichos a partir de la ecuación de Van Laar.

3. A continuación se dan un conjunto de datos de composiciones al equilibrio de los sistemas Metano-Agua y Etanol-Agua a 1 atm. Para ambossistemas determinar las composiciones al equilibrio obtenidas a partir de los métodos de Energía libre de Margules, Van Lar, NRTL, Wilson y UNIQUAC-UNIFAQ.

K | Ymetanol | Xmetanol | K | Yetanol | Xetanol |
337.6846 | 1 | 1 | 351.4602 | 1 | 1 |
338.066 | 0.9899417 | 0.975 | 351.3917 | 0.9726969 | 0.975 |
338.4506 | 0.979882 | 0.95 | 351.3431 | 0.9469074 | 0.95 |
338.8385 | 0.9698163 |0.925 | 351.3133 | 0.9225327 | 0.925 |
339.23 | 0.9597403 | 0.9 | 351.3014 | 0.8994813 | 0.9 |
339.6253 | 0.9496587 | 0.875 | 351.3065 | 0.8776697 | 0.875 |
340.0246 | 0.9395506 | 0.85 | 351.3278 | 0.857021 | 0.85 |
340.4282 | 0.9294148 | 0.825 | 351.3645 | 0.8374644 | 0.825 |
340.8364 | 0.919243 | 0.8 | 351.4156 | 0.8189346 | 0.8 |
341.2495 | 0.9090259 | 0.775 | 351.4805 | 0.8013709 |0.775 |
341.6681 | 0.8987527 | 0.75 | 351.5583 | 0.7847168 | 0.75 |
342.0925 | 0.8884109 | 0.725 | 351.6483 | 0.7689197 | 0.725 |
342.5232 | 0.877986 | 0.7 | 351.7498 | 0.7539297 | 0.7 |
342.961 | 0.8674616 | 0.675 | 351.8619 | 0.7396999 | 0.675 |
343.4066 | 0.8568183 | 0.65 | 351.9841 | 0.7261853 | 0.65 |
343.8607 | 0.8460341 | 0.625 | 352.1157 | 0.7133422 | 0.625 |
344.3243 |0.8350832 | 0.6 | 352.2559 | 0.7011718 | 0.6 |
344.7987 | 0.8239358 | 0.575 | 352.4044 | 0.6895552 | 0.575 |
345.285 | 0.8125568 | 0.55 | 352.5607 | 0.6784835 | 0.55 |
345.7848 | 0.8009055 | 0.525 | 352.7244 | 0.6679119 | 0.525 |
346.3 | 0.7889338 | 0.5 | 352.8953 | 0.6577934 | 0.5 |
346.8326 | 0.776585 | 0.475 | 353.0733 | 0.6480767 | 0.475 |
347.3851 | 0.7637918 | 0.45 | 353.2588 |...
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